保水剂对作物生长的不利影响及发生机制 司徒艳结.pdf

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植物营养与肥等水溶性成分，丙烯
酸对动植物具有生物毒性，其在正常水分条件下，可以很快降解。但是，如果保水剂在土壤中吸水形成凝胶，
就会大大降低丙烯酸的降解速率，可能对作物造成伤害。由于绝大多数研究都是在常规土壤水分条件下的结
果，因此，在干旱条件下安全有效使用保水剂还需从机理和技术两方面开展研究，包括：不同保水剂在干旱条
件下的安全阈值研究；聚合物单体成分在干旱条件下的降解特征及其降解产物对动植物的生物毒性；保水剂中
有害组分在不同土壤条件下的降解、稀释扩散特征，有害组分对作物生长不同时期不利影响的发生与其降解动
态的关系。在应用技术方面，现行“农林保水剂”行业标准对单体残留量尚无限制，还缺乏对安全使用保水剂
的指导。在以上研究的基础上，筛选单体生物毒性低的聚合物，优化单体合成参数，减少单体残留，实现保水
剂的安全高效使用。
关键词: 保水剂；抗旱机理；不利影响；生物毒性；降解特征；安全阈值
Adverse effects of superabsorbent polymers on crop
growth and the underlying mechanisms
SITU Yan-jie1,   WEI You-ming1,   YANG Jun-ying1,   MAO Xiao-yun1,2,   LIAO Zong-wen1,   CHEN Xian1*
( 1 College of Resource and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China; 2 Guangdong Provincial
Key Laboratory of Eco-Circular Agriculture, Guangzhou 510642, China )
Abstract: Application of superabsorbent polymers (SAPs) is an effective measure to improve drought resistance
of crops. However, slightly excessive application rate will lead to adverse effects, such as decline of seed
germination rate, yield decrease, poor root growth and so on. The indirect causes of the adverse effects could be
the competition for soil moisture by crops and reduced soil aeration. The direct cause of the adverse effects is the
inhibition of crop growth caused by the residual water-soluble components in SAPs, such as acrylic acid and
sodium. Acrylic acid is toxic to animals and plants, but its quick degradation under normal moisture conditions
lessens its danger. However, if SAPs absorb water and form gel in soil, the half-life of acrylic acid in the gel will
be greatly elongated, and