保水剂

重复一 3* 9 5 8
注：*为小区号
重复二 7 1 6 2 8 2 7 10 9 3 1 5 4 6 9 1
重复三 5 10
3
8 6
7
2 4
4
10
4.3 观测内容和测量方法
4.3.1 苗木的基径和苗高
苗木基径用游标卡尺来测量，树高用钢卷尺测量，每 小区随机选三株，计算时，同一保水剂处理的求平均值。 4.3.2 造林成活率和保存率 所有小区都观测，计算时求同一保水剂处理的平均值。 4.3.3 苗木生物量 每小区随机选三株，挖大坑，保存根的完整，带回实 验室，用水冲净，烘干称重。测量侧根数、侧根长、苗干重、 根重、地上部分重、根冠比等。
3 保水剂对土壤和植物的影响
3.1 试验材料
供试土壤：供试土壤为苗圃熟土与沙子按2:1的比例混合而 成，其间土壤过筛去除杂质和石砾，然后用福尔马林溶液 消毒，塑料薄膜覆盖一周后装桶备用。
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0.5% 10 1
（四） 使用保水剂能够提高造林成活率，减少补 植或重造的次数，相应的降低造林成本。
（1）张家口地区用保水剂造林，其造林成本比一般常规方法造 林高。但用保水剂造林成活率高，可减少补植工作量或重造的 次数，也相应的降低造林成本。 （2）使用0.5%处理造林两次，可降低造林成本18.0%~25.3%； 若用粉末1.0%或小颗粒10g造林两次，可降低造林成本11.3%。 （3）只要掌握保水剂的使用方法及合理的施用量，保水剂造林 不仅效果好，而且经济上是可行的，这种效益在立地条件差的 地区更明显。
（三） 保水剂在造林上应用后可以促进苗木的生 长发育，躲过造林的瓶颈‘卡脖旱’。
“绿宝”保水剂能显著的提高造林的成活率，使苗木的成活率达到 90%以上，保存率达到70%～90%。根干物质的增加说明保水剂能加 大苗木根贮存水分和养分的能力，使苗木能更有效的生长。在用保水 剂进行造林时，并不是保水剂用量越多越好，而是有一定的适应比例。
（1）保水剂吸水后呈凝胶状态。 （2）保水剂吸水能力与溶液中的离子浓度呈负相关， 且小颗粒吸水能力最强。 （3）小颗粒的吸水速率最高、在室内外的保水性最 强。 （4）经测定保水剂能反复吸水27次以上，使用寿命较 长。
（二） 保水剂加入土壤后可以明显改善水分状况，缓解水分对植 物的胁迫，调节干旱条件下植物的生理功能。
河北农业大文学硕士学位（毕业）论文 保水剂节水机理及其抗旱造林效果研究 Study on water-saving mechanism and effects of anti-drought forestation of super absorbent polymer
学科专业：森林培育 研究方向：山地造林工程及技术减灾机理 研 究 生：陈宝玉 指导教师：黄选瑞 教授 河北 • 保定
技术路线流程图
2 保水剂保水特性的研究
2.1 实验材料：保水剂为西宁市“绿宝”公司提
供的“绿宝”土壤保水剂。有大颗粒、小颗粒、粉末 三种剂型，其主要成分为聚丙烯酰胺铰链物。
2.2 试验方法和内容：
（1）保水剂一般特性的观察 （2）溶胀度的测定 （3）吸水性的测定 ａ 吸水倍率 ｂ 吸水速率 （4）保水性的测定 （5）吸水次数 （实验方法详见论文）
4.1 试验地概况
4.1.1 崇礼县二道营乡 4.1.2 康保县卢家营乡
4.2 试验布设情况
两个试验区均选地3.3hm2，实验布置根据试验的地形设计而成（见论文P55～58附表A1～A4 ） 实验苗木：崇礼为白榆、落叶松、云杉;康保为白榆、毛白杨、云杉。试验设三个重复， 每个重复10个小区，每小区为一个处理的一个梯度，小区面积60m2，按株行距1.5×2植 苗。实验小区按完全随机排列，小区设计表如表：
保水剂节水效果试验
田 间 试 验
室内试验
特性测试
控水试验
生 长 指 标 测 定
溶胀度、 吸水性、 保水性、 吸水次数 等测定
植 物 水 分 测 定
土 壤 水 分 测 定
光 合 性 能 测 定
原 生 质 膜 透 性 测 定
有 效 含 水 量 测 定
保水剂效果比较，评价保水剂使用成本
指导造林和农业生产，充分发挥保水剂的抗旱节水作用
（6） 对土壤硬度的影响（TG-IA型硬度计测定 ）
3.2.2 保水剂对植物影响的测定
（1）苗木的生长状况 （常规方法） （2）叶水势的测定 （压力室法） （3）原生质膜相对透性的测定（相对电导率） （4）光合速率和蒸腾速率及气孔阻力的测定 （CL—301PS光合作用测定仪测定 ）
4 保水剂在大田抗旱造林效果
主要内容
1 引言 2 保水剂吸水保水特性的研究 3 保水剂对土壤、植物影响的研究 4 保水剂在大田抗旱造林效果研究 5 保水剂造林成本、经济效益分析评价 6 结论与讨论
1 引言
一方面，森林的严重不足制约着我国经济的发展和社会的繁荣稳定，加 快生态建设已成为我国的重要战略。然而要解决这个问题，就要解决在 干旱半干旱土地上的造林问题，进而就必须解决缺水状态下造林成活率 低的问题，所以，最终解决这个问题的瓶颈就是干旱和缺水。长期以来 各国科学家一直致力于研究对策和解决措施，其中很重要的途径是采取 农业化学方法，而保水剂就是应运而生的有效制剂和技术；另一方面， 生产保水剂的厂家众多，保水剂市场混乱，国家还没有出台保水剂产品 的统一的标准 。 因此本文对绿宝公司提供的三种类型的保水剂进行性能测试，针对 不同的树种、不同的立地类型、不同的用量、温室盆栽与田间试验相结 合设计了试验。并对保水剂的使用方法、使用效果、影响因子及其影响 机理进行系统的研究，不仅用量化的指标来为干旱半干旱地区的造林提 供实践指导，为保水剂国标的制定提供科学依据，而且对保水剂的研制 开发、生产、推广和销售有一定指导意义和应用价值。
（1）土壤中加入保水剂后能够显著降低自身的容重 ，调节土壤温度的变化，使土壤
的昼夜温差减小 。对土壤水分的蒸发有明显的抑制效应，混剂土中的水分会向四周的 干燥土壤扩散，其扩散距离是对照的二倍，硬度减小 。土壤中加入绿宝保水剂后，所 保持的水分绝大部分为有效水，加入过量保水剂，对土壤和作物无益 。
（2）保水剂盆栽处理均促进了廊坊杨和爬山虎的生长，其根系的长度、根的条数、基 径粗、生物量和根冠比均比对照大，随水分胁迫的加剧，保水剂处理能明显的延缓水 势的下降和电导率的升高，净光合速率下降（Pn）、气孔阻力(Rs)增加、蒸腾速率 (TRN)增加 。 （3）廊坊杨叶水势及电导率与土壤含水量的关系可用指数方程来拟合，而爬山虎的变 化却呈周期性，土壤中加入保水剂后，改变了植物水分动力学和土壤水分动力学的关 系，使土壤水势随土壤水分胁迫的加剧降低得缓慢，减少了水分的丧失，延长了有效 水分供植物利用的时间，有力的证明了保水剂不会产生水分倒吸这一多数人们所关心 的问题。
5 保水剂应用成本、经济效益分析
5.1 研究方法
主要是按工序记录利用保水剂造林的实际开支， 然后折合成单位面积造林投入的苗木、吸水剂购 置费、以及栽植前后苗木处理、苗木运输、整地 和栽植等的全部费用，与一般常规造林方法进行 比较。
6 结论与讨论
(一) 绿宝保水剂是一种有很强吸水保水能力、
能够反复利用的高科技抗旱产品。
1% 20 2
ห้องสมุดไป่ตู้
1.5% 30 3
注：*为每公斤干土保水剂所占的比例
供试植物：廊坊杨和爬山虎裸根苗，由林学院苗圃提供。
3.2 试验内容和方法
3.2.1保水剂对土壤影响的测定
（1）对土壤温度的影响 （2）对土壤膨胀率的影响 （3）对土壤水分常数的影响（环刀称重法） （4）对土壤PH值的影响 （PHSJ-4A型电位计测定 ） （5）对土壤水分的影响 ａ 对土壤蒸发的影响 （烘干称重法） ｂ 土壤的水平运动 c 土壤水势的测定 （省农科院 压力锅法）
图B1 小颗粒吸水前状态
图B2 小颗粒吸水后状态
图B3 大颗粒吸水前状态
图B4 大颗粒吸水后状态
图B5 粉末吸水前状态
图B6 粉末吸水后状态