CN110373209B - 一种甘薯专用保水剂及节水栽培甘薯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种甘薯专用保水剂及节水栽培甘薯的方法，属于农用材料和农业种植技术领域。本发明所述甘薯专用保水剂包括N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、羧甲基纤维素、丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、腐殖酸、萘乙酸、吲哚丁酸、甲基托布津、农家肥和去离子水。本发明所述甘薯专用保水剂能够改善土壤结构、保蓄土壤水分、促进种薯萌发、增加出苗量和薯苗质量、提高甘薯移栽成活率、促进根系生长和块根膨大、增加产量、改善品质和提高水分利用率。

Description

一种甘薯专用保水剂及节水栽培甘薯的方法
技术领域
本发明涉及农用材料和农业种植技术领域，具体涉及一种甘薯专用保水剂及节水栽培甘薯的方法。
背景技术
甘薯是我国重要的粮食、饲料、工业原料及新型能源作物，营养丰富、养分平衡。随着人民生活水平的提高，甘薯已成为重要的能源作物和保健食品。但是作为耐旱作物，甘薯多数种植在土壤肥力差、养分贫瘠的丘陵旱薄地，潜在的生产能力得不到充分发挥，尤其是在半湿润偏旱地区，干旱成为甘薯产量进一步提高的限制因素。提高旱地甘薯产量的技术途径：一是选用抗旱品种；二是通过耕作措施增加土壤蓄水量和保水能力；三是通过种植模式和农艺技术，增强甘薯抗旱和御旱能力，提高水分利用效率。全世界水土流失逐年加重，干旱、半干旱耕地面积逐年增加，提高有限水资源利用率和降水增产潜力一直受到国内外农业科研工作者的重视。但目前并没有甘薯高效保水方法，导致丘陵旱薄地甘薯产量得不到充分发挥。
发明内容
本发明的目的在于提供一种甘薯专用保水剂及节水栽培甘薯的方法。本发明所述甘薯专用保水剂能够改善土壤结构、保蓄土壤水分、促进种薯萌发、增加出苗量和薯苗质量、提高甘薯移栽成活率、促进根系生长和块根膨大、增加产量、改善品质和提高水分利用率。
本发明提供了一种甘薯专用保水剂，所述保水剂包括以下重量份组分：
N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.03～0.06份、羧甲基纤维素1.5～3份、丙烯酸15～30份、丙烯酰胺6～12份、过硫酸钾0.1～2.4份、氢氧化钾1.5～3份、氢氧化钠6～12份、腐殖酸0.3～0.6份、萘乙酸0.02～0.05份、吲哚丁酸0.02～0.05份、甲基托布津2～3份、农家肥100～200份和去离子水1000～1500份。
优选的是，所述保水剂的粒径为0.25～0.40mm。
本发明还提供了基于上述技术方案所述保水剂的节水栽培甘薯的方法，包括以下步骤：
1)将上述技术方案所述保水剂与化肥混合，得到保水剂化肥混合样，将所述保水剂化肥混合样与细砂土混合，得到苗床培养基质；
2)将种薯排上苗床后，将步骤1)得到的苗床培养基质覆盖在种薯上，生长得到薯苗；
3)随田间施肥起垄，将步骤1)所述保水剂化肥混合样施入垄间；
4)将步骤2)所述薯苗在抗菌杀虫剂中进行浸苗处理，得到杀菌后的薯苗，将杀菌后的薯苗在保水剂水溶液中浸苗基部10～20min后移栽到大田进行栽插；
所述保水剂溶液为将上述技术方案所述保水剂与水混合搅拌得到，所述保水剂在水中的质量分数为1～2％。
优选的是，步骤1)所述保水剂与化肥混合的质量比为1:10。
优选的是，步骤1)所述保水剂化肥混合样与细砂土混合的质量比为1:20。
优选的是，步骤2)所述苗床培养基质覆盖的厚度为3～5cm。
优选的是，步骤3)所述保水剂化肥混合样的用量为990kg/hm2。
优选的是，步骤4)所述栽插后还包括浇窝水200～300mL。
本发明提供了一种甘薯专用保水剂。本发明所述甘薯专用保水剂包括N,N-亚甲基双丙烯酰胺、羧甲基纤维素、丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、腐殖酸、萘乙酸、吲哚丁酸、甲基托布津、农家肥和去离子水。腐殖酸的加入能够富集土壤养分、保蓄土壤水分，促进甘薯根系生长和块根膨大，促进甘薯对氮磷钾肥的吸收和利用，提高甘薯产量和品质；萘乙酸和吲哚丁酸的加入能够促进生根，提高甘薯的移栽成活率；甲基托布津的加入能够防治甘薯黑斑病；农家肥的加入能够增加土壤有机质含量，提高甘薯商品率和改善品质；将保水剂加入苗床培养基质中能够促进种薯萌发、增加出苗量和薯苗质量，同时可减少苗床浇水次数，节约用水；将保水剂在田间起垄时施入垄间能够改善土壤结构，降低土壤容重，提高土壤通气性，减少土壤水分蒸发，减少养分流失，促进根系生长和块根膨大，提高甘薯产量和品质；田间栽插时用保水剂浸苗的能够防治根部失水，提高移栽成活率，节约窝水用量。本发明所述保水剂含有多种有效成分，粒径0.25～0.40mm，吸去离子水倍数500～700倍，吸0.9％NaCl溶液倍数100～150倍，可改善土壤结构，降低土壤容重，提高土壤通气性，减少土壤水分蒸发，减少养分流失，促进种薯萌发、增加出苗量和薯苗质量，提高移栽成活率，促进根系生长和块根膨大，还可防治黑斑病，提高甘薯产量、商品率和改善品质。本发明保水剂对甘薯进行栽培，可节约用水30～40％，保证干旱年份甘薯的产量和品质。
具体实施方式
本发明提供了一种甘薯专用保水剂，所述保水剂包括以下重量份组分：
N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.03～0.06份、羧甲基纤维素1.5～3份、丙烯酸15～30份、丙烯酰胺6～12份、过硫酸钾0.1～2.4份、氢氧化钾1.5～3份、氢氧化钠6～12份、腐殖酸0.3～0.6份、萘乙酸0.02～0.05份、吲哚丁酸0.02～0.05份、甲基托布津2～3份、农家肥100～200份和去离子水1000～1500份。
本发明所述甘薯专用保水剂包括0.03～0.06份的N,N-亚甲基双丙烯酰胺，更优选为0.04份。在本发明中，所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺的作用为交联剂，在引发剂的作用下提高吸水性能。本发明对所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规N,N-亚甲基双丙烯酰胺市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括1.5～3份的羧甲基纤维素，更优选为2份。在本发明中，所述羧甲基纤维素的作用为分散剂，在引发剂和交联剂的作用下提高保水性能。本发明对所述羧甲基纤维素的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规羧甲基纤维素市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括15～30份的丙烯酸，更优选为20份。在本发明中，所述丙烯酸的作用为与氢氧化钠、氢氧化钾起中和反应，通过改变丙烯酸中和度调节保水剂的吸水速率和吸水量。本发明对所述丙烯酸的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规丙烯酸市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括6～12份的丙烯酰胺，更优选为8份。在本发明中，所述丙烯酰胺的作用为与交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸钾作用形成聚合物，提高吸水能力和吸水周期，利于提高土壤透气性。本发明对所述丙烯酰胺的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规丙烯酰胺市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括0.1～2.4份的过硫酸钾，更优选为1.5份。在本发明中，所述过硫酸钾的作用为引发剂，与丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺作用形成聚合物，提高保水剂的吸水性能。本发明对所述过硫酸钾的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规过硫酸钾市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括1.5～3份的氢氧化钾，更优选为2份。在本发明中，所述氢氧化钾的作用为与氢氧化钠、丙烯酸起中和反应，通过改变中和度调节保水剂的吸水性能，同时提高保水剂中的含钾量，有利于促进块根类作物的膨大，提高产量。本发明对所述氢氧化钾的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规氢氧化钾市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括6～12份的氢氧化钠，更优选为8份。在本发明中，所述氢氧化钠的作用为与丙烯酸、N,N-亚甲基双丙烯酰胺作用形成正己烷，并与去离子水溶胀后，产生聚合物。本发明对所述氢氧化钠的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规氢氧化钠市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括0.3～0.6份的腐殖酸，更优选为0.4份。在本发明中，所述腐殖酸的作用为能够富集土壤养分、保蓄土壤水分，促进甘薯根系生长和块根膨大，促进甘薯对氮磷钾肥的吸收和利用，提高甘薯产量和品质。本发明对所述腐殖酸的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规腐殖酸市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括0.02～0.05份的萘乙酸，更优选为0.03份。本发明对所述萘乙酸的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规萘乙酸市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括0.02～0.05份的吲哚丁酸，更优选为0.03份。在本发明中，所述萘乙酸和吲哚丁酸能够促进生根，提高甘薯的移栽成活率。本发明对所述吲哚丁酸的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规吲哚丁酸市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括2～3份的甲基托布津，更优选为2.5份。在本发明中，所述甲基托布津能够防治甘薯黑斑病。本发明对所述甲基托布津的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规甲基托布津市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括100～200份的农家肥，更优选为150份。在本发明中，所述农家肥能够增加土壤有机质含量，提高甘薯商品率和改善品质。本发明对所述农家肥的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规农家肥市售产品即可。
本发明所述甘薯专用保水剂包括1000～1500份的去离子水，更优选为1200份。在本发明中，所述去离子水的作用为保水剂制备过程中的反应液。本发明对所述去离子水的来源没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的常规去离子水即可。
在本发明中，所述保水剂的粒径优选为0.25～0.40mm，更优选为0.30mm。
本发明还提供了基于上述技术方案所述保水剂的节水栽培甘薯的方法，包括以下步骤：
1)将上述技术方案所述保水剂与化肥混合，得到保水剂化肥混合样，将所述保水剂化肥混合样与细砂土混合，得到苗床培养基质；
2)将种薯排上苗床后，将步骤1)得到的苗床培养基质覆盖在种薯上，生长得到薯苗；
3)随田间施肥起垄，将步骤1)所述保水剂化肥混合样施入垄间；
4)将步骤2)所述薯苗在抗菌杀虫剂中进行浸苗处理，得到杀菌后的薯苗，将杀菌后的薯苗在保水剂水溶液中浸苗基部10～20min后移栽到大田进行栽插；
所述保水剂溶液为将上述技术方案所述保水剂与水混合搅拌得到，所述保水剂在水中的质量分数为1～2％。
本发明将上述技术方案所述保水剂与化肥混合，得到保水剂化肥混合样，将所述保水剂化肥混合样与细砂土混合，得到苗床培养基质。在本发明中，所述保水剂与化肥混合的质量比为1:10。在本发明中，所述保水剂化肥混合样与细砂土混合的质量比为1:20。本发明所述苗床培养基质优选在甘薯育苗前进行配制。本发明将保水剂加入苗床培养基质中能够促进种薯萌发、增加出苗量和薯苗质量，同时可减少苗床浇水次数，节约用水。
本发明将种薯排上苗床后，将苗床培养基质覆盖在种薯上，生长得到薯苗。在本发明中，所述苗床培养基质覆盖的厚度为3～5cm。本发明上述操作能够改善土壤结构、保蓄土壤水分、促进种薯萌发、为薯苗生长提供养分、增加出苗量和薯苗质量。
本发明随田间施肥起垄，将所述保水剂化肥混合样施入垄间。在本发明中，所述保水剂化肥混合样的用量为990kg/hm2，其中所述的保水剂用量优选为90kg/hm2，化肥用量优选为900kg/hm2。本发明对所述施入的方法没有特殊限定，采用常规肥料施加方法即可，如将所述保水剂化肥混合样加入施肥器进行操作。本发明将保水剂在田间起垄时施入垄间能够改善土壤结构，降低土壤容重，提高土壤通气性，减少土壤水分蒸发，减少养分流失，促进根系生长和块根膨大，提高甘薯产量和品质。
本发明将所述薯苗在抗菌杀虫剂中进行浸苗处理，得到杀菌后的薯苗，将杀菌后的薯苗在保水剂水溶液中浸苗基部10～20min后移栽到大田进行栽插。所述保水剂溶液为将上述技术方案所述保水剂与水混合搅拌得到，所述保水剂在水中的质量分数为1～2％。在本发明中，所述保水剂溶液优选搅拌为凝胶状。在本发明中，所述栽插后还包括浇窝水200～300mL。本发明在田间栽插时用保水剂浸苗基部10～20min能够防治根部失水，提高移栽成活率，节约窝水用量。
下面结合具体实施例对本发明所述的一种甘薯专用保水剂及节水栽培甘薯的方法做进一步详细的介绍，本发明的技术方案包括但不限于以下实施例。
实施例1～6
试验地点：试验于2014～2016年在山东省农业科学院试验田进行。试验地为平原地，土壤类型为壤土，排灌方便，耕层土壤基础肥力：有机质1.09％、碱解氮90.50mg/kg、速效磷15.02mg/kg、速效钾110.50mg/kg。
供试品种：济薯26，山东省农业科学院作物研究所育成的品种。
试验设计：试验设6个保水剂配方处理，随机区组设计，重复3次，行长10m，垄距85cm，10行区，小区面积85m2，栽插密度52000株/hm2，试验于5月20日栽插，10月20日收获。
保水剂施用方法：按照实施例1～6的保水剂配方分别与化肥按照1:10的比例混匀，放入施肥器，随田间施肥起垄将保水剂化肥混合样施入垄间，保水剂用量均为90kg/hm2，化肥用量为900kg/hm2；按照实施例1～6的保水剂配方按照1～2％的比例加水搅拌成凝胶状，然后将薯苗在保水剂溶液中浸苗基部10～20分钟；将处理后的薯苗进行大田栽插，浇窝水200～300ml。
表1实施例1～6的保水剂配方
Figure BDA0002163411260000071
Figure BDA0002163411260000081
统计实施例1～6的甘薯移栽成活率、黑斑病病情指数、可溶性糖含量、土壤容重、土壤总孔隙度、垄间日蒸发量、水分利用率、商品率、鲜薯产量，并将实施例1～6中的最佳保水剂配方实施例6进行实施例7～15的苗床育苗试验和田间栽培试验。结果如表2、表4和表6所示。
表2实施例1～6的实施效果
Figure BDA0002163411260000082
实施例7～8
试验地点：试验于2017～2018年在山东省农业科学院育苗棚进行。
供试品种：济薯26，山东省农业科学院作物研究所育成的品种。
试验设计：试验设2个苗床处理，随机区组设计，重复3次，苗床长20m，宽2m，小区面积40m2，种薯排种密度20～30kg/m2，排种时间3月20日。
表3实施例7～8的苗床培养基质制备方法
Figure BDA0002163411260000091
将实施例6所述的保水剂配方进行实施例7～8的苗床培养基质试验，统计萌发时间、出苗量、百株重和浇水频次。结果如表4所示。
表4实施例7～8的实施效果
实施例 萌发时间(d) 出苗量(株/m<sup>2</sup>) 百株重(kg) 浇水频次
7 30～40 500～600 0.4～0.5 1次/7～10d
8 20～30 800～900 0.7～0.8 1次/14～20d
实施例9～15
试验地点：试验于2017～2018年在邹平县青阳镇试验田进行。试验地为丘陵地，土壤类型为砂质壤土，耕层土壤基础肥力：有机质0.95％、碱解氮85.35mg/kg、速效磷16.32mg/kg、速效钾100.95mg/kg。
供试品种：济薯26，山东省农业科学院作物研究所育成的品种。
试验设计：试验设6个处理，随机区组设计，重复3次，行长10m，垄距85cm，10行区，小区面积85m2，栽插密度52000株/hm2，试验于5月18日栽插，10月20日收获。
保水剂施用方法：将实施例6所述的保水剂与化肥按照1:10的比例混匀，放入施肥器，随田间施肥起垄将保水剂化肥混合样施入垄间，实施例6所述的保水剂用量为90kg/hm2，化肥用量为900kg/hm2。栽插前，先将实施例6所述的保水剂按照1～2％的比例加水搅拌成凝胶状，然后将用抗菌杀虫剂浸苗处理后的薯苗在保水剂溶液中浸苗基部10～20分钟，然后进行大田栽插，浇窝水200～300ml。
表5实施例9～15的栽培措施
Figure BDA0002163411260000101
将实施例6所述的保水剂配方进行实施例9～15的田间栽培试验，统计甘薯移栽成活率、黑斑病病情指数、可溶性糖含量、土壤容重、土壤总孔隙度、垄间日蒸发量、水分利用率、商品率、鲜薯产量。结果如表6所示。
表6实施例9-15的实施效果
Figure BDA0002163411260000102
Figure BDA0002163411260000111
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种节水栽培甘薯的方法，包括以下步骤：
1）将保水剂与化肥混合，得到保水剂化肥混合样，将所述保水剂化肥混合样与细砂土混合，得到苗床培养基质；
2）将种薯排上苗床后，将步骤1）得到的苗床培养基质覆盖在种薯上，生长得到薯苗；
3）随田间施肥起垄，将步骤1）所述保水剂化肥混合样施入垄间；
4）将步骤2）所述薯苗在抗菌杀虫剂中进行浸苗处理，得到杀菌后的薯苗，将杀菌后的薯苗在保水剂水溶液中浸苗基部10~20min后移栽到大田进行栽插；
所述保水剂溶液为将保水剂与水混合搅拌得到，所述保水剂在水中的质量分数为1~2%；
所述保水剂由以下重量份组分制备而成：
N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.03~0.06份、羧甲基纤维素1.5~3份、丙烯酸15~30份、丙烯酰胺6~12份、过硫酸钾0.1~2.4份、氢氧化钾1.5~3份、氢氧化钠6~12份、腐殖酸0.3~0.6份、萘乙酸0.02~0.05份、吲哚丁酸0.02~0.05份、甲基托布津2~3份、农家肥100~200份和去离子水1000~1500份；
所述保水剂的粒径为0.25~0.40 mm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）所述保水剂与化肥混合的质量比为1:10。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）所述保水剂化肥混合样与细砂土混合的质量比为1:20。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2）所述苗床培养基质覆盖的厚度为3~5cm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）所述保水剂化肥混合样的用量为990kg/hm2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4）所述栽插后还包括浇窝水200~300mL。
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