第24卷第6期 孝感学院学报 VOL. 24 NO. 6

    2004年11月 JOURNAL OF XIAOGAN UNIVERSITY NOV. 2004

    乌桕种壳蓄水保墒研究

    邓 鹏,黄天芳 (孝感学院 生科院 ,湖北 孝感 432000)

    摘 要:对大悟县特种经济植物乌桕种壳进行了多种理化性能测定 ,在乌桕种壳集中和分散分布的土壤中

    分别进行了单株、大棚、田间的植物栽培系列实验。结果表明 ,乌桕种壳产量大、造型好、性能稳定耐久 ,可广泛

    应用于砂土壤土的持续蓄水保墒 ,能起到改良土壤、节水抗旱的作用。

    关键词:乌桕;种壳;蓄水;墒

    中图分类号:Q949. 9 文献标识码:A 文章编号:1671 - 2544(2004) 06 - 0042 - 04

    中国农业水资源在地域、时空、年际上分布不

    均 ,水制约了许多干旱地区农村经济的可持续发

    展[1 ]。为消除这一经济瓶颈 ,高效利用农业水资

    源 ,许多节水保水农业实用技术应运而生。其中 ,诸如 FA旱地龙、科瀚 98 高分子树脂等多种吸水

    保墒化学制剂的使用 ,在一定程度上可以减缓旱

    情 ,但在技术和应用方面存在不足:所吸之水多为

    束缚水 ,作物很难吸收利用[2 ]

    ,而且此类人造化学

    制剂的使用成本较高 ,还会造成一定的环境污染。

    相比之下 ,乌桕种壳蓄水保墒技术的研究和推广

    应用 ,既可克服吸水保墒剂的诸多问题 ,又可综合

    利用现有生物资源 ,具有环保和经济等方面的多

    重效益。

    1 乌桕种壳及其蓄水保墒原理

    乌桕( Sapium sebiferum)属大戟科落叶乔木 ,总

    状花序顶生 ,蒴果球形三裂 ,种子外被白色蜡质 ,广泛产于我国山东以南各地。人们主要收获其种

    子 ,由种壳外层取得的桕脂(皮油)及种仁榨得的

    梓油(青油)均可供工业用 ,而其种壳一般被当作

    柴禾焚烧掉了。乌桕种壳原本近似球形 ,在加热

    去脂后即从正中炸裂为两半 ,可被风机吹出 ,其产

    量很大 ,仅大悟县就年产乌桕种子4. 0 ×107

    kg ,其

    种壳在2. 0 × 107

    kg以上。

    乌桕种壳的主要成分是纤维素 ,还有少量蜡

    质、甘油磷脂和多聚萜类[3 ]。其造型较好 ,一般呈

    “U”形或“C”形 ,且大小匀称 ,木质坚密 ,壳表有漆

    泽(在加热时青油渗透所致) 。并且 ,乌桕种壳落

    地后一律开口向上 ,均可作为小型盛水容器。如

    果将它们置于土壤中 ,就如同埋入了千万个小“水

    库” ,一旦浇灌或降雨 ,即可贮蓄很多自由水 ,供作

    物生长持续吸水之用 ,同时还能保水、保肥、保气 ,起到改良土壤的作用。

    2 乌桕种壳蓄水保墒可行性研究

    2. 1 乌桕种壳的理化性能测定

    表1是对100枚样品测量的个体平均值。

    表1 乌桕种壳物理特性

    壳厚 壳重 壳高 内径 窝深 容积 摩氏硬度 承重

    0. 7±

    0. 1mm

    0. 03±

    0. 005g

    2. 7±

    0. 1mm

    5. 2±

    0. 1mm

    2±

    0. 1mm

    0. 06±

    0. 01ml

    4. 50±

    0. 50°

    6±

    1kg

    表2 是对 1000 枚样品在土壤上模拟耕作试

    验后的统计 ,并以整数百分率记录 ,其中“有效盛

    水壳数”是指凹面朝上或基本朝上 ,能盛水的壳数

    百分率。

    表2 模拟耕作试验

    有效盛

    水壳数

    播撒

    有效壳数

    模拟耕作

    三次后有

    效壳数

    过水一次

    后自然蒸

    发时间

    自然降解

    时间

    100 % 98 % 83 % 30天以上 10年以上

    收稿日期:2004 - 08 - 09

    作者简介:邓 鹏(1970 - ) ,男 ,湖北大悟人 ,孝感学院生科院2004届本科函授学员 ,湖北黄麦岭中学高级教师。

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    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 表 3 是取 2kg 样品在水浴加热至 100 ℃后自

    然降至室温的过程中记录的样品中心温度值。

    表3 乌桕种壳保温性能测定

    温度( ℃) 20 30 40 60 80 100 80 60 40 30 20

    时间(h)

    共计(h)

    0 1 2

    升

    4

    8

    6 8 12 16

    降

    20 22

    16

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    表4是将乌桕种壳与粗石英砂按体积比 1∶ 1

    混合放入钢瓶内 ,置于 10Hz 的电机上摇瓶磨擦 ,定时抽样计数而得到的数据。

    表4 乌桕种壳耐磨实验

    时间(h) 10 15 16 18 20 22 24 26

    破壳率( %) 5 13 21 44 65 82 98 99

    表5 是据砂土、粘土、壤土相关参数推算所得

    的理论数据 ,其中前三栏为重量百分比 ,后三栏为

    体积百分比。

    表5 纯乌桕种壳保水保气性能推算值

    田间持

    水量

    凋萎

    系数

    有效水

    范围 孔隙度 非毛管

    孔隙度

    可利用空

    气富余量

    94 3 91 50～60 17～20 7～10

    2. 2 乌桕种壳蓄水保墒可行性的理论分析

    2. 2. 1 耕作稳定性。

    表2中播撒乌桕种壳 ,绝大多数窝朝上的原

    因有三:一是底重边的重力效应 ,二是重心低的稳

    定效应 ,三是空气阻力。因而耐耕作 ,模拟进行三

    次后 ,有效壳数仍占83 %。即使耕作多年后 ,按概

    率至少也会有50 %的种壳窝朝上(有效) ,如果后

    续追加播撒 ,则效果更好。

    2. 2. 2 多效合一性。

    从表1、表 3 和表 5 中可知 ,乌桕种壳不仅盛

    水量大 ,保水能力强 ,而且保水、肥、气、热能力都

    很强。多数窝朝上者盛水 ,少数窝朝下者贮气 ,这

    都有助于弥补非团粒结构土壤的功能缺陷 ,改良

    土壤[2 ]。例如 ,据田间持水量比例推算 ,砂土中含

    乌桕种壳 20～40 %(体积) 即可作为优质壤土耕

    作 ,一般作物均可正常栽培 ......