保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长和水肥耦合的影响

佟长福; 侯洪飞; 李瑞平; 郑和祥; 田小强; 高海波; 苗怀仁; TONG Chang-fu; HOU Hong-fei; LI Rui-ping; ZHENG He-xiang; TIAN Xiao-qiang; GAO Hai-bo; MIAO Huai-ren

doi:10.12396/jsgg.2023504

节水灌溉 ›› 2024 ›› (6) : 63-68. DOI: 10.12396/jsgg.2023504

农业水土保持

保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长和水肥耦合的影响

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Effects of Water-holding Agent and Transpiration Inhibitor on Growth and Water-fertilizer Coupling in Maize

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摘要

保水剂和蒸腾抑制剂的应用对玉米高效生产发挥着重要作用。为探究保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长和土壤水肥耦合的影响，在内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗河南乡小石砭村进行田间试验。试验共设置4个处理，分别为灌水定额为30 mm并且施加保水剂（C1）、灌水定额为37.5 mm并且施加保水剂（C2）、灌水定额为45 mm并且施加蒸腾抑制剂（C3）和灌水定额为45 mm并且不施加试剂（CK）。结果表明：①保水剂和蒸腾抑制剂能有效提升土壤保水能力，与CK相比，C1、C2和C3处理下玉米生育期平均土壤含水率分别提升6.61%、11.94%和4.05%。②保水剂和蒸腾抑制剂能有效提升玉米株高，其中拔节期玉米株高提升率最高，C1、C2和C3较CK分别提升9.40%、17.45%和6.04%。③玉米的茎粗随着生育期的推进呈现出先快速增长后缓慢增长再略微减小的趋势，快速增长期为拔节期，拔节期相比于苗期茎粗平均增长率为60.21%。④保水剂的施加可以增加土壤肥力和土壤水肥之间的协同关系，C2相比于CK土壤全氮、有效磷、速效钾、缓效钾和有机质含量分别增加37.57%、82.76%、88.66%、1.31%和37.83%；土壤水肥耦合度和耦合协调度分别增加77.74%和52.79%。综上所述，施加保水剂和蒸腾抑制剂可有效改善土壤水分状况，促进玉米生长发育，较不施加任何试剂的处理有明显优势。

Abstract

The application of water retainers and transpiration inhibitors is crucial in the efficient production of maize. To investigate the effects of water retainers and transpiration inhibitors on the growth and development of maize and the coupling relationship between soil water and fertilizer, a field experiment was conducted in Xiaoshiqin Village, Henan Township, Wuqian Banner, Ordos City, Inner Mongolia Autonomous Region. Four treatments were set up in the experiment, namely, irrigation rate of 30 mm and application of water conservator (C1), irrigation rate of 37.5 mm and application of water conservator (C2), irrigation rate of 45 mm and application of transpiration inhibitor (C3), and irrigation rate of 45 mm and no application of reagent (CK). The results showed that: ①Compared with CK, the average soil water content during the maize reproductive period was increased by 6.61%, 11.94% and 4.05% under C1, C2 and C3 treatments, respectively. This suggests that water retention agent and transpiration inhibitor could effectively improve soil water retention capacity. ②The highest rate of corn plant height enhancement was observed during the nodulation stage, with C1, C2 and C3 elevated by 9.40%, 17.45% and 6.04%, respectively, compared with CK. This indicates that water retaining agent and transpiration inhibitor could effectively enhance corn plant height. ③The stem thickness of maize showed a trend of rapid growth followed by slow growth and then a slight decrease with the advancement of the reproductive period, with the rapid growth period being the nodulation stage, and the average growth rate of stem thickness at the nodulation stage compared with that at the seedling stage was 60.21%. ④The application of water retainer can increase soil fertility and synergistic relationship between soil water and fertilizer. In comparison to the CK treatment, soil total nitrogen, effective phosphorus, quick-acting potassium, slow-acting potassium and organic matter content in C2 treatment increased by 37.57%, 82.76%, 88.66%, 1.31% and 37.83%, respectively. Soil water-fertilizer coupling and coupling coordination increased by 77.74% and 52.79%, respectively. In summary, the application of water retaining agents and transpiration inhibitors can effectively improve the soil moisture condition and promote the growth and development of maize, which has obvious advantages over the treatment without applying any reagents.

关键词

保水剂 / 蒸腾抑制剂 / 玉米生长 / 水肥耦合 / 协同 / 土壤含水率

Key words

water-holding agent / transpiration inhibitor / corn growth / water-fertilizer coupling / synergy / soil water content

基金

“科技兴蒙”行动重点专项项目(2021EEDSCXSFQZD010)

鄂尔多斯水利科技项目(MK20210222)

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佟长福 , 侯洪飞 , 李瑞平 , 郑和祥 , 田小强 , 高海波 , 苗怀仁. 保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长和水肥耦合的影响[J].节水灌溉, 2024(6): 63-68 https://doi.org/10.12396/jsgg.2023504

TONG Chang-fu , HOU Hong-fei , LI Rui-ping , ZHENG He-xiang , TIAN Xiao-qiang , GAO Hai-bo , MIAO Huai-ren. Effects of Water-holding Agent and Transpiration Inhibitor on Growth and Water-fertilizer Coupling in Maize[J].Water Saving Irrigation, 2024(6): 63-68 https://doi.org/10.12396/jsgg.2023504

0 引言

我国大部分干旱半干旱区生态环境脆弱，玉米种植区降水量少且季节分布不均，土壤保水性差，无法满足玉米正常生长所需的水分^[1]。保水剂是一种具有高度吸水和保水能力的高分子聚合物，一般可吸收400~600倍甚至更高的纯水，所吸收的水分可使植物缓慢吸收持续利用^[2]。蒸腾抑制剂作用于植物表面，能有效抑制蒸腾并减少植物体内水分损失，因其使用方便、效率高、二次污染少而备受关注^{[3, 4]}。目前，保水剂和蒸腾抑制剂已成为我国多数粮食作物种植区的关键抗旱手段之一，但蒸腾抑制剂和土壤保水剂混合体系对于玉米在干旱区的应用还处于一个发展阶段。蒸腾抑制剂和土壤保水剂混合体系对玉米生长影响的相关研究还有待进一步完善，且不同类型的蒸腾抑制剂对玉米生长发育的影响尚不明确。

保水剂在某一个作物生育期后可增加土壤团聚体（0.25~5 mm）数量，同时可增加土壤持水率、减少土壤密度，增大土壤孔隙度^[5]。李兴等^[6]在沙质土壤中施加了保水剂，得出保水剂对土壤水分蒸发有明显的抑制效应，能显著提高土壤的水分含量，并表明中粒径保水剂在施用量为0.1%时对土壤的改善效果最好，且不会出现副作用。魏慧珍等^[7]在干旱区使用保水剂用以代替地膜，得出保水剂有明显的耕地保墒、蓄墒效果，且能增加土壤容重，提高玉米株高、穗粒数、百粒重，有效增加玉米产量。WANG W S等^[8]探究了高吸水性树脂型保水剂，得出其具有提高土壤的持水性、降低养分释放的能力。张乔松等^[9]在大树施加蒸腾抑制剂，得出蒸腾抑制剂可以降低叶片温度、有效降低水分蒸腾量。LIU H W等^[10]施加蒸腾抑制剂通过减少叶片蒸腾来缓解干旱胁迫，得出施加蒸腾抑制剂可以使植物生长更快、生物量更高、更易于开发和栽培。此外，土壤理化性质对于植物抗旱也具有重要影响。目前，已有研究表明，施用保水剂和蒸腾抑制剂对缓解干旱胁迫具有明显效果^[11]。

当前，保水剂和蒸腾抑制剂对玉米抗旱的研究主要集中在保水剂的用量对于土壤特性的改变。聚丙烯酸盐型保水剂由于工艺较为成熟，吸水率高，保水性能较好且成本低；高分子蒸腾抑制剂能够封闭植物表面气孔，延缓代谢，同时其网状结构及其分子间隙具有透气性，使植物能正常呼吸与通气，已在植物种植领域大量应用。然而，大多数研究均是在单独使用的情况下进行的，这将导致我们对保水剂和蒸腾抑制剂的联合效果了解不足。

鉴于此，本研究以聚丙烯酸盐型保水剂和高分子网状结构蒸腾抑制剂为实验材料，通过野外实验探究土壤保水剂混合体系和喷施蒸腾抑制剂对干旱胁迫下玉米生长发育的影响，以期为保水剂和蒸腾抑制剂在玉米干旱技术中的应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验在内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗河南乡小石砭村（39.62 N，109.80 E）进行，见图1。试验地位于毛乌素沙地腹部，属于温带极端大陆性气候，昼夜温差大，平均海拔1 309 m。年气温为6.8 ℃，极端最高气温38.4 ℃，极端最低气温-28.8 ℃，无霜期113~156 d^[12]。年平均日照时间2 800~3 000 h，有效积温为2 800~3 000℃，平均降水量为350~400 mm，年平均风速为3.4 m/s^[13]。气候特点是冷热变化明显、气候干燥、大风次数频繁和日照强烈^[14]。试验区土壤质地为壤土，试验地东西长90 m，南北宽62 m。

图1 试验区概况图

Fig.1 Overview map of the trial area

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1.2 试验设计

试验于2023年进行，试验样品为春玉米，供试品种为当地主推品种。玉米5月初（5月6日左右）机械覆膜播种，膜宽1.1 m，一膜2行，株距约45 cm，行距约35 cm，种植密度约6 万株/hm²，9月末收获（9月24日左右）。本试验灌水方式为膜下滴灌，施肥制度为当地农牧民常规施肥30 kg/hm²。根据实地测量得到试验区的农牧民常规灌溉定额为45 mm，本试验为探究保水剂对玉米土壤生长发育和水肥的影响且考虑节水灌溉，因此设置了3个水平的灌水定额：45、37.5和30 mm。如表1所示，本试验共设4个处理，分别为：灌水定额为30 mm并且施加保水剂（C1）、灌水定额为37.5 mm并且施加保水剂（C2）、灌水定额为45 mm并且施加蒸腾抑制剂（C3）和农牧民常规灌水定额45 mm并且不施加保水剂和蒸腾抑制剂（CK）。在玉米生育期共灌水7次，灌水时间依次为5月28日、6月14日、7月10日、7月20日、8月2日、8月13日、8月22日。保水剂和蒸腾抑制剂施加量根据产品的说明和建议并结合试验区的土壤类型和质地等综合因素考虑得出。保水剂为聚丙烯酸盐型保水剂（由公司制造），粒径为mm，施加量为45 kg/hm²，将保水剂与20倍的干燥细土混匀，均匀施加到播种沟；蒸腾抑制剂为高分子网状结构蒸腾抑制剂（由上海智绿生物科技公司制造），兑水100倍稀释后直接喷施于玉米表面。

表1 玉米滴灌试验设计表

Tab.1 Corn drip irrigation trial design table

处理	灌水定额/mm	灌溉定额/mm	保水剂使用	蒸腾抑制剂
C1	30.0	210.0	是	否
C2	37.5	262.5	是	否
C3	45.0	315.0	否	是
CK	45.0	315.0	否	否

1.3 测定指标与方法

1.3.1 作物生长生育指标

测量玉米株高和茎粗，每个生育期阶段一次，分别用卷尺和卡尺测定。在玉米各生育期阶段用直尺（精度1 mm）测定株高；用数显游标卡尺(精度0.01 mm)测定茎粗，茎粗测定为地上5 cm处。

1.3.2 土壤含水率

土壤含水量采用烘干法测定，烘干法使用土钻取土，烘箱烘干。从开始播种至收获结束每10 d一次，降雨前后加测。

1.3.3 土壤肥力指标

土壤全氮使用半微量剀氏法测定；土壤有效磷使用钼锑抗比色法定量测定；土壤速效钾和缓效钾使用火焰光度法测定；土壤有机质使用重铬酸钾容重法测定。

1.4 数据处理

试验数据利用Excel 2016软件进行处理与分析。利用Origin 2021软件绘制不同处理下玉米株高和茎粗的变化图。利用SPSS 27.0软件分析土壤含水率的变异系数变化。

2 结果与分析

2.1 保水剂和蒸腾抑制剂对土壤含水率的影响

为探究保水剂和蒸腾抑制剂对土壤含水率的影响，对研究区玉米不同处理下土壤含水率和其变异系数进行分析。由图2（a）可知，不同处理之间土壤含水率有显著差异。与对照组相比，C1、C2和C3处理下玉米生育期平均土壤含水率分别提升6.61%、11.94%和4.05%，说明保水剂和蒸腾抑制剂能有效提升土壤对水分的保持。不同处理土壤含水率的提升率大小依次为C2＞C1＞C3，说明保水剂保持土壤水分的能力较蒸腾抑制剂强。从玉米生育期不同阶段来看，苗期土壤含水率C1、C2和C3较CK分别提升2.69%、14.59%和5.86%；拔节期土壤含水率C1、C2和C3较CK分别提升5.48%、9.05%和0.64%；抽雄期土壤含水率C1、C2和C3较CK分别提升10.06%、15.19%和4.09%；灌浆期土壤含水率C1、C2和C3较CK分别提升3.48%、7.59%和2.6%；成熟期土壤含水率C1、C2和C3较CK分别提升12.5%、13.36%和7.17%。玉米生育期的不同阶段C2提升土壤含水率的能力始终强于C1，说明保水剂和土壤含水率成正比，即随着灌溉水量的提升保水剂保持土壤水分的能力也随之提升。

图2 玉米土壤含水率值和变异系数图

Fig.2 Corn soil water content values and coefficient of variation plots

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变异系数为标准差与平均值比值，可以衡量变量的变异程度。变异系数Cv≤0.1变现为弱变异性；0.1＜Cv＜1表现为中等变异性；Cv≥1表现为强变异性。由图2（b）可知，玉米生育期土壤含水率变异系数的范围为0.21~0.34，属于中等变异性。玉米生育期内不同处理土壤含水率的变异系数C1、C2和C3较CK分别降低24.84%、12.42%和13.07%，说明保水剂和蒸腾抑制剂能减低土壤含水率的变异性。随着保水剂和蒸腾抑制剂的施加有效降低了随机因素对土壤含水率的影响，使得玉米的土壤含水率保持在更为稳定的变化区间，更有利于作物对土壤水分的吸收。

2.2 保水剂和蒸腾抑制剂对玉米株高的影响

为探究保水剂和蒸腾抑制剂对玉米株高的影响，对研究区玉米不同处理下株高进行分析。由图3可知，从玉米生育期不同阶段来看，苗期株高C1、C2和C3较CK分别提升6.25%、10.42%和2.08%；拔节期株高C1、C2和C3较CK分别提升9.40%、17.45%和6.04%；抽雄期株高C1、C2和C3较CK分别提升5.96%、12.39%和5.05%；灌浆期株高C1、C2和C3较CK分别提升4.13%、9.17%和2.75%；成熟期株高C1、C2和C3较CK分别提升3.67%、9.17%和2.29%。玉米生育期各个阶段C1、C2和C3处理相比于CK对照株高均有所提高，提升率大小依次为C2＞C1＞C3，说明保水剂和蒸腾抑制剂可有效的提升玉米的株高，对玉米的生长起到促进作用。施加保水剂的C1和C2处理灌水定额相比于CK分别减少了33.34%和16.67%。但是株高却较CK呈现增长的趋势，说明保水剂的施加可减少灌溉水的利用，从而节约水资源。此外，玉米到达成熟期的阶段，C2处理的株高为CK的106.23%，该处理达到了玉米株高的最达值，说明在一定范围内同时施加保水剂，灌溉定额多的处理株高越高。

图3 不同处理玉米株高变化

Fig.3 Changes in maize plant height in different treatments

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2.3 保水剂和蒸腾抑制剂对玉米茎粗的影响

为探究保水剂和蒸腾抑制剂对玉米茎粗的影响，对研究区玉米不同处理下株高进行分析。由图4可知，从玉米生育期不同阶段来看，苗期茎粗C1、C2和C3较CK分别提升5.81%、10.32%和2.58%；拔节期茎粗C1、C2和C3较CK分别提升7.76%、12.65%和4.08%；抽雄期茎粗C1、C2和C3较CK分别提升5.28%、7.92%和2.97%；灌浆期茎粗C1、C2和C3较CK分别提升1.65%、2.31%和0.99%；成熟期茎粗C1、C2和C3较CK分别提升4.62%、5.61%和2.64%。C1、C2和C3处理相比于CK茎粗均有所提高，说明保水剂和蒸腾抑制剂可有效提升玉米的茎粗从而提升玉米的生产力。此外，玉米的茎粗随着生育期的推进呈现出先快速增长后缓慢增长再略微减小的趋势。玉米茎粗的快速增长期为拔节期，拔节期相比于苗期茎粗平均增长率为60.21%。抽雄期为玉米茎粗稳定增长的时期，相比于拔节期茎粗平均增长率为21.33%。灌浆期为玉米茎粗的缓慢增长期，相比于抽雄期茎粗平均增长率为4.02%，该时期为茎粗的分界阶段，此后玉米茎粗将呈现减小趋势。成熟期为玉米茎粗减小阶段，相比于灌浆期茎粗平均减少率为5.2%。原因为灌浆期为玉米生长的后期阶段，此阶段水分和养分都开始向籽粒集中供应，玉米茎中的水分迁移导致茎秆较为干燥并使得茎粗减小。

图4 不同处理玉米茎粗变化

Fig.4 Changes in corn stem thickness in different treatments

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2.4 保水剂对土壤肥力的影响

由于灌浆期是玉米生长发育的关键时期，此阶段玉米对土壤盐分的需求最大，因此为探究保水剂对土壤肥力的影响，对研究区玉米灌浆期不同处理下土壤全氮、有效磷、速效钾、缓效钾和有机质含量进行分析。由表2可知，添加保水剂的C2处理相比于对照组CK土壤全氮、有效磷、速效钾、缓效钾和有机质含量均有所增加，增加率分别为37.57%、82.76%、88.66%、1.31%和37.83%，说明保水剂的施加可以增加土壤肥力。原因为保水剂可以吸附并保持土壤中的水分，形成蓄水层，减少水分的蒸发和流失，土壤养分溶于水分中被玉米吸收，土壤水分的保持导致了养分的保持与含量增加。同时保水剂的施加可以减小降水和灌溉时的水分流动速度，减缓了土壤养分随水分向土壤深层迁移的速度。这样可以使得土壤养分更多的保留在玉米的根区，使得玉米更加充分的吸收养分用来自生的成长。此外，保水剂对土壤养分有一定的吸附作用，能减小土壤养分的淋溶。综上，保水剂可有效提升土壤的肥力。

表2 不同处理土壤肥力指标含量

Tab.2 Content of soil fertility indicators in different treatments

处理	全氮/（mg•kg^-1）	有效磷/（mg•kg^-1）	速效钾/（mg•kg^-1）	缓效钾/（mg•kg^-1）	有机质/（g•kg^-1）
C2	509	5.3	183	543	8.27
CK	370	2.9	97	536	6.00

2.5 保水剂对土壤水肥耦合关系的影响

为探究保水剂对土壤水肥耦合关系的影响，借鉴物理学中耦合协调度模型对研究区玉米不同处理进行耦合协调关系分析^[15]。由表3可知，添加保水剂的C2处理相比于对照组CK土壤水肥耦合度和耦合协调度分别增加77.74%和52.79%。C2处理的耦合协调程度为轻度失调，CK对照的耦合协调程度为严重失调，施加保水剂使得土壤水肥协调等级上升2个等级。保水剂的施加增加了土壤水肥之间的协同关系，使得土壤水肥之间的关系更加协调。原因为保水剂的施加提高了土壤的持水能力，使得土壤中的水分能更长时间的保持在玉米根区，避免了水分的过度流失，使得土壤中的养分更容易被玉米吸收。保水剂的施加改善了土壤水分状况，使得土壤水分向着有利于玉米生长的方向发展，土壤养分随着水分而迁移，因此施加保水剂可提高土壤水肥的耦合协调关系。

表3 不同处理土壤水肥耦合关系指数

Tab.3 Soil water-fertilizer coupling relationship index for different treatments

处理	耦合度	协调指数	耦合协调度	协调等级	耦合协调程度
C2	0.557	0.167	0.305	4	轻度失调
CK	0.124	0.167	0.144	2	严重失调

3 讨论

干旱地区由于气候干燥且降水量较少，强烈的土壤蒸发和作物蒸腾使得土壤水分供应不足，极易导致玉米生长受限影响产量。保水剂的施加可以缓解土壤水分短缺问题，使得土壤有更好的持水能力^{[16, 17]}。保水剂的施加使得水分在土壤中能更长久的保存，减少了水分的渗漏，使得水分更多的保存在玉米根区，提高玉米的生长效率。蒸腾抑制剂的施加可有效减少玉米的蒸腾速率，使得玉米吸收的水分更多的用于生长，从而减轻作物的干旱压力。邓超超等^[18]针对玉米灌溉水利用率低的问题，研究了滴灌下新型生态保水剂对玉米耕层土壤水分的影响，得出随着保水剂施用量的增加，玉米整个生育期0～40 cm土层土壤体积含水量也随之增加。庄文锋等^[19]讨论了保水剂对黄淮海地区玉米土壤含水率的影响，得出保水剂的施加显著增加了玉米大喇叭口期、乳熟期、成熟期0～40 cm的土壤含水量。本文在前人的基础上增加了玉米施加蒸腾抑制剂对土壤含水率的影响，分析了玉米不同生育阶段不同处理下施加保水剂和蒸腾抑制剂条件下土壤含水率的变化，得出相比于对照组，施加保水剂和蒸腾抑制剂的处理土壤含水率增加，有效提升土壤保水能力。原因为保水剂施加后能减少土壤表面的水分流失，帮助水分渗透到土壤深层，为作物的生长提供持续的水源。蒸腾抑制剂的施加减少了作物生长发育过程中棵间蒸发和过度蒸腾对水分的无效消耗，因此可有效提升土壤保水能力。刘礼等^[20]探究山西旱地施加保水剂下对玉米生长发育的影响，得出了施加保水剂能有效缓解玉米生长前期的干旱胁迫，显著增加了玉米的各项生长指标。吴阳生等^[21]研究了半干旱地区施加保水剂对玉米生长发育的影响，得出施加保水剂可提高玉米出苗率4.6%，为半干旱地区的土壤抗旱能力提供了技术支持。牛书芳等^[22]研究了蒸腾抑制剂对玉米生长发育的影响，得出蒸腾抑制剂能降低叶面的蒸腾作用。众多学者对保水剂和蒸腾抑制剂仅进行了单一研究，本文在前人基础上研究了保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长发育的影响，分析了保水剂和蒸腾抑制剂对玉米株高和茎粗的影响。本研究得出保水剂和蒸腾抑制剂能有效提升玉米株高和茎粗，提升率最高的时期为拔节期。原因为保水剂的施加保持了土壤中的水分，玉米的根系可以更好地吸收和利用土壤中的水分，确保水分供应的稳定性。稳定的水分供应有助于促进玉米的生长和发育，从而提高株高和茎粗。施加蒸腾抑制剂可以减少玉米叶片的蒸腾作用，从而减少水分的流失，使水分更长时间地留在玉米体内，提供给玉米生长发育，从而促进株高和茎粗的增长。此外，施加蒸腾抑制剂的处理相比于施加保水剂的处理株高和茎粗提升率较低，原因为蒸腾抑制剂的施加抑制了玉米蒸发速率的同时对玉米的光合作用也起到了一定的抑制作用，而保水剂改善的是土壤环境，因此保水剂对玉米的生长更为有效。

土壤水肥的耦合关系对玉米的增产有着至关重要的作用，较好的水肥协同关系可以使玉米最大程度的吸收养分，从而达到高产的结果。马建琴等^[23]探究了玉米的双目标条件下玉米水肥耦合效应，得出水肥耦合对玉米产量和水分利用率有正交互作用，提出了当地最优的灌水量和施肥量配比，为当地精准农业提供了有效理论基础。张忠学等^[24]分析了土壤养分对玉米光合速率的耦合效应，水氮、水钾耦合效应显著，并用遗传算法进行模拟得到了最优水肥组合为。本文在前人基础上对施加保水剂的处理下土壤水肥耦合关系进行了分析，得出保水剂的施加可以增加土壤肥力和土壤水肥之间耦合协调关系，使得玉米更好的吸收养分，提高产量。原因为保水剂可以吸附并保持土壤中的水分，土壤水分的保持导致了养分的保持与含量增加。同时保水剂的施加可以减小降水和灌溉时的水分流动速度，减缓了土壤养分随水分向土壤深层迁移的速度，改善了土壤水分状况，使得土壤水分向着有利于玉米生长的方向发展，土壤养分随着水分而迁移，因此施加保水剂可增加土壤肥力和土壤水肥之间耦合协调关系。

本文研究保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长发育和土壤水肥耦合关系的影响，更好的解释了保水剂和蒸腾抑制剂的施加对玉米生长发育的影响程度，定量分析了不同处理下玉米生长指标的变化，为干旱区农业的发展提供了有利的技术支持。此研究对土壤水肥耦合关系的研究进行了更深一步的研究，但目前对施加不同剂量的保水剂和蒸腾抑制剂对玉米生长和水肥耦合关系的影响研究较少。在今后的研究中可考虑不同用量的保水剂和蒸腾抑制剂对玉米产量的影响，探究最优保水剂和蒸腾抑制剂用量。

4 结论

（1）与CK相比，C1、C2和C3处理下玉米生育期平均土壤含水率分别提升6.61%、11.94%和4.05%，说明保水剂和蒸腾抑制剂能有效提升土壤保水能力。

（2）拔节期玉米株高提升率最高，C1、C2和C3较CK分别提升9.40%、17.45%和6.04%，保水剂和蒸腾抑制剂能有效提升玉米株高。

（3）玉米的茎粗随着生育期的推进呈现出先快速增长后缓慢增长再略微减小的趋势，快速增长期为拔节期，拔节期相比于苗期茎粗平均增长率为60.21%。

（4）保水剂的施加可以增加土壤肥力和土壤水肥之间的协同关系，C2相比于CK土壤全氮、有效磷、速效钾、缓效钾和有机质含量分别增加37.57%、82.76%、88.66%、1.31%和37.83%；土壤水肥耦合度和耦合协调度分别增加77.74%和52.79%。

参考文献

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收稿日期	接受日期	出版日期
2023-12-19	2024-02-07	2024-06-10
发布日期
2024-06-24

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