【目的】由于土壤盐渍化、沙化、板结和结构退化等问题,导致农田土壤水分和养分利用效率低,地力提升困难和作物产量低,研究已有的高分子保水材料和土壤改良材料为基础,结合新疆滴灌技术要求,进行高分子化合物的改性,通过室内和田间小区试验,分析改性高分子化合物对土壤养分和小麦产量的影响,明确改性高分子化合物的应用效果,为农田土壤结构改良和作物产量提升提供依据。【主要结果】(1)通过对高分子化合物的合成改性,24个处理中最终筛选出的材料为聚丙烯酰胺(PAM)+聚乙烯醇(PVA)+锰盐、聚丙烯酰胺(PAM)+聚乙烯醇(PVA)+锰盐+双氧水、木羟基纤维素(HEC)+聚乙烯醇(PVA)+锰盐+双氧水。其中,合成的最佳材料比为高分子化合物:聚乙烯醇(PVA)=1:1;合成温度为100℃。将改性成功的高分子化合物同肥料混合,并采用盆栽模拟对比的方法,改性高分子化合物处理与对照相比,对小麦出苗率的影响差异不显著;但可提高出苗率3.33%;与对照相比,改性高分子化合物与复合肥混施处理可增加株高18.77%,干重增加10.45%?(2)通过对田间小区试验土壤各项指标的测量表明,施入改性高分子化合物能提高土壤中N、P、K含量,与其同水平对照相比,N最多能增多50.00%,P最多能增多64.06%,K最多能增多19.34%。同时该化合物的施用还能提高小麦N、P、K的表观利用率。施用改性高分子化合物后对土壤0-20cm土层有机质的检测表明,施入改性高分子化合物对土壤有机质的影响并不显著。当土壤中施用改性高分子化合物后,能显著的改善土壤结构和不同粒径团聚体百分组成。单施改性高分子化合物的处理对比只浇水的处理,四次施用材料后大于0.25mm团聚体分别能增多58.41%、127.70%、158.41%和191.67%;改性高分子化合和肥料混施的处理对比单施肥料的处理,四次施肥后大于0.25mm团聚体分别能增多35.30%、93.17%、85.3%和94.13%。(3)采用大田小区模拟对比的方法,通过观测植株株高、叶面积、叶绿素含量、干物质量以及产量变化来分析和评价改性高分子化合物的应用效果。结果显示:施用改性高分子化合物的处理PNPK比其他处理增加株高4.43%-25.09%,叶面积指数最大值能增加33.61%-95.60%,提高叶绿素含量6.69%-25.07%,施用改性高分子化合物有利于小麦的生长;相同营养条件下施用高分子化合物能提高小麦不同时期各部位干物质的积累,同时还能够提高产量达10.08%-24.71%。【结论】通过盆栽试验表明合成的改性高分子化合物对小麦苗期发芽率影响不显著,但是可以提高小麦苗期株高、干重,有利于小麦苗期的生长。田间小区试验表明施用改性高分子化合物后,可以显著提高土壤中的氮、磷、钾含量,同时还能够提高小麦N、P、K的表观利用率,改善土壤结构和团聚体百分组成,能提高土壤中大于0.25mm团聚体的数量。同时,施用改性高分子化合物后,大田小麦各时期株高、叶面积、叶绿素含量、干物质量、以及产量均优于同水平对照组。因此,改性高分子化合物对土壤改良以及作物生长效果显著,对绿洲区土壤改良与培肥、地力定向培育和长效保持土壤资源持续利用具有重要意义。