超吸水性水凝胶对黏壤土与砂壤土孔隙度、容重及番茄干旱胁迫下水分生产力的影响

为解决干旱半干旱地区土壤保水难题，研究人员通过添加聚丙烯酰胺-丙烯酸钾共聚物类超吸水性材料(SAP)，系统探究了S0.1%-S0.5%添加量对黏壤土(CLS)和砂壤土(SLS)孔隙度、容重及番茄生长的影响。结果表明，S0.5%处理使CLS和SLS容重分别降低56.98%和54.54%，灌溉需水量减少62.16%和30.64%，显著提升植株干重、根系形态及硝酸还原酶活性，为节水农业提供了创新解决方案。

　　

在应对全球干旱化挑战的背景下，这项研究揭示了神奇的高分子材料——超吸水性水凝胶(Superabsorbent Polymer, SAP)如何化身"土壤海绵"。科学家们采用聚丙烯酰胺-丙烯酸钾共聚物(PAM-co-PAAK)这种亲水性"智能凝胶"，在黏壤土(CLS)和砂壤土(SLS)中展开了一场"保水革命"。

当SAP添加量达到土壤干重的0.5%(S0.5%)时，两种土壤瞬间开启"疏松模式"：孔隙度显著提升，容重像坐过山车般骤降——CLS降低56.98%，SLS降低54.54%。更令人振奋的是，在25%田间持水量的极端干旱条件下，S0.5%处理组展现出"沙漠变绿洲"的神奇效果：番茄植株的根系像装了GPS般高效拓展，硝酸还原酶(NR)活性飙升，甘氨酸甜菜碱(GB)这种"植物抗压素"大量积累。

数据揭示，SAP通过构建微观"水分子驿站"，使CLS灌溉需水量锐减62.16%，相当于每株番茄每天节省2瓶矿泉水。这项研究为发展"精准节水农业"提供了分子工具箱，让"以水定产"的绿色农业梦想照进现实。