于茜，姜小堂，盛偉，陸靜雯，王倩(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/設(shè)施蔬菜生長發(fā)育調(diào)控北京市重點實驗室，北京，100193）

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保水劑對生菜穴盤育苗的影響

于茜，姜小堂，盛偉，陸靜雯，王倩
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/設(shè)施蔬菜生長發(fā)育調(diào)控北京市重點實驗室，北京，100193）

摘要：以生菜為材料，研究1‰、2‰、4‰、8‰保水劑對生菜幼苗生長的影響。試驗結(jié)果表明，適量添加保水劑可提高育苗基質(zhì)持水性，促進生菜幼苗生長，提高幼苗苗高、莖粗、葉面積、根系和莖葉干鮮質(zhì)量，增強SOD、POD、CAT酶活性和根系活力，促進幼苗養(yǎng)分吸收。綜合分析認(rèn)為，生菜穴盤育苗旱露植保多功能保水劑1號最適使用濃度為2‰。

關(guān)鍵詞：生菜；幼苗生長；保水劑

于茜，女，碩士，研究方向為蔬菜生理與分子生物學(xué)

王倩，女，通信作者，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向為蔬菜生理與分子生物學(xué)

生菜為人們喜愛的一種速生綠葉菜，復(fù)種指數(shù)高、栽培面積大，生產(chǎn)上多采用穴盤育苗移栽的栽培方式。穴盤育苗是蔬菜集約化育苗主要方式，具有幼苗生長整齊、健壯，成苗率和成活率高等優(yōu)點，但由于穴盤孔穴體積小，基質(zhì)持水量有限，幼苗蒸騰作用強，噴灌頻率高，基質(zhì)持水量變化速度快、變幅大，影響幼苗生長，成為決定幼苗質(zhì)量的限制因素[1，2]。保水劑具有改善基質(zhì)物理性狀、提高基質(zhì)持水保水能力等作用[3]，常應(yīng)用于番茄、黃瓜、辣椒、茄子、冬瓜等蔬菜作物穴盤育苗上，具有提高出苗率、幼苗質(zhì)量和水分利用率等作用，但葉類蔬菜育苗未見報道[4～7]。葉類蔬菜幼苗生長速度快，組織脆嫩、含水量高、葉面積大、根系發(fā)達，對基質(zhì)水分變化更敏感，因此，以生菜為試驗材料，研究不同濃度保水劑對基質(zhì)水分狀況、生菜幼苗生長和水分利用率的影響，以期篩選出適合生菜育苗的保水劑添加比例，為提高生菜穴盤育苗質(zhì)量提供可靠應(yīng)用依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料

生菜品種選用射手101；保水劑選用北京綠色奇點科技發(fā)展有限公司出品的旱露植保多功能保水劑1號，屬于聚丙烯酰胺型保水劑。

1.2試驗方法

試驗于2014年9月3日至10月16日在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)科學(xué)園連棟溫室內(nèi)進行。育苗采用72孔穴盤，育苗基質(zhì)由草炭、蛭石按2：1比例配制，添加10%膨化雞糞，保水劑按0、1‰、2‰、4‰、8‰(W/W）比例添加到基質(zhì)中，每處理1盤，重復(fù)3次。每天稱質(zhì)量測量基質(zhì)的含水量，待其降至55%時灌溉至飽和，統(tǒng)計各處理灌溉周期天數(shù)。

幼苗5葉1心(苗齡44 d）時育苗結(jié)束，統(tǒng)計每穴盤幼苗耗水量和水分利用率(全株干質(zhì)量/耗水量），同時每盤隨機選取10株幼苗，測定各項形態(tài)及生理生化指標(biāo)。苗高，子葉節(jié)至幼苗最高點之間的距離；株高，子葉節(jié)至生長點之間的距離；莖粗，第一節(jié)間直徑；測量幼苗鮮質(zhì)量，80℃烘干48 h后稱干質(zhì)量，計算壯苗指數(shù)[(莖粗/株高）×全株干質(zhì)量]；幼苗葉面積采用Epson 700掃描，WINRHIZO掃描軟件測定；葉片葉綠素含量采用葉綠素儀N_Test測定，根系活力用TTC法測定，SOD采用氮藍四唑法測定，POD采用愈創(chuàng)木酚法測定，CAT采用過氧化氫法測定，MDA含量采用硫代巴比妥酸法測定[8]。N元素含量采用凱氏定氮法測定，微量元素含量采用電感耦合等離子發(fā)射光譜儀(ICP_AES）測定。

數(shù)據(jù)處理和分析采用Exce1 2007和SPSS 18.0軟件，LSD顯著性在0.05水平上檢測。

2　結(jié)果與分析

2.1保水劑對基質(zhì)持水性和生菜幼苗水分利用率的影響

由表1可以看出，隨著保水劑添加濃度的增加，基質(zhì)含水量逐漸提高，灌溉周期延長，耗水量逐漸下降，各處理持水量分別比對照增加3.46%、6.12%、10.42%和21.76%，耗水量分別比對照減少11.28%、17.44%、23.17%和26.04%，說明添加保水劑增加了基質(zhì)持水和保水能力，但隨保水劑濃度的增加，增強幅度變小；幼苗水分利用率(幼苗干質(zhì)量/耗水量）雖隨保水劑濃度增加而增加，但保水劑濃度大于2‰時，水分利用率保持不變甚至下降，說明幼苗生長受到影響。由此可見，添加保水劑可以增加基質(zhì)持水保水能力和促進幼苗生長，但濃度過高則不利于幼苗的生長。

2.2保水劑對生菜幼苗生長的影響

由表2可以看出，基質(zhì)添加保水劑可顯著促進生菜幼苗生長，提高幼苗質(zhì)量。各處理生菜幼苗的苗高、莖粗、葉面積、總根長、根表面積、根體積高于對照，且隨保水劑濃度增加呈先增加后降低的變化趨勢，2‰處理幼苗的苗高、葉面積、總根長、根表面積、根體積最大，4‰處理幼苗的莖最粗；保水劑顯著抑制生菜幼苗的株高增加，苗高隨保水劑濃度增加呈先降低后增加的變化趨勢，2‰處理的幼苗株高最小。

保水劑可顯著提高生菜幼苗的生長量，且對根系生長的促進作用大于莖葉生長。各處理幼苗莖葉鮮質(zhì)量、干質(zhì)量雖均高于對照，但只有1‰、2‰處理的鮮質(zhì)量與對照達到顯著水平；各處理根系鮮質(zhì)量顯著高于對照但處理間差異不顯著，干質(zhì)量則1‰、2‰處理最大。各處理生菜幼苗的壯苗指數(shù)均顯著高于對照，且各處理間存在顯著差異，其中2‰處理幼苗壯苗指數(shù)最高，說明該濃度處理幼苗質(zhì)量最好。

表1　保水劑對基質(zhì)持水性和生菜幼苗水分利用率的影響

綜合幼苗各形態(tài)指標(biāo)、生長量和壯苗指數(shù)表明，旱露植保多功能保水劑1號2‰添加比例下生菜生長最好。

2.3保水劑對生菜幼苗生理生化指標(biāo)的影響

從表3可以看出，隨保水劑濃度升高，生菜幼苗的SOD、POD、CAT活性均表現(xiàn)出先升高后下降的變化趨勢。保水劑對幼苗CAT酶活性影響最大，各處理幼苗的CAT酶活性均顯著高于對照，4‰處理的酶活性最強；保水劑對幼苗SOD酶活性影響次之，1‰～4‰處理的幼苗酶活性顯著高于對照，2‰處理的酶活性最強；保水劑對幼苗POD酶活性影響最小，只有2‰處理顯著高于對照。生菜幼苗的根活力變化與酶活性變化趨勢相似，2‰、4‰處理幼苗根活力顯著高于對照，2‰處理的根活力最高。保水劑處理對生菜幼苗葉綠素含量無顯著影響。

MDA與植物抗逆性密切相關(guān)，是膜脂過氧化產(chǎn)物之一，含量越高說明膜脂過氧化程度越嚴(yán)重。本試驗中，添加保水劑處理后，除2‰處理的幼苗MDA含量顯著降低外，其他處理幼苗MDA含量與對照無顯著差異。。

2.4保水劑對生菜幼苗營養(yǎng)元素吸收量的影響

由表4可看出，基質(zhì)添加適量濃度保水劑可以顯著促進生菜幼苗對大量元素、中量元素的吸收。生菜幼苗N、P、K、Ca元素的吸收量隨保水劑濃度的增加均表現(xiàn)出先上升后下降變化趨勢，各處理幼苗P、K吸收量均顯著高于對照，其中2‰處理的幼苗P元素吸收量和4‰處理的幼苗K元素吸收量最大；1‰～4‰處理的幼苗N、Ca元素吸收量顯著高于對照，2‰處理的幼苗N、Ca元素吸收量最大，8‰處理吸收量雖高于對照但差異不顯著。各處理生菜幼苗Fe元素吸收量雖高于對照但差異不顯著。

表2　保水劑對生菜幼苗生長的影響

保水劑對生菜幼苗微量元素的吸收表現(xiàn)出促進、抑制和無作用3種方式。保水劑顯著促進生菜幼苗Zn元素的吸收，但隨著保水劑濃度增加，吸收量逐漸下降，1‰處理的吸收量最大，8‰處理的吸收量低于對照。保水劑抑制生菜幼苗對Zn、Mn、Cu元素的吸收，Zn的吸收量隨保水劑濃度升高而逐漸降低，各處理Mn吸收量均顯著低于對照，而各處理Cu元素吸收量與對照差異不顯著。

表3　保水劑對生菜幼苗生理生化特性的影響

表4　保水劑對生菜幼苗營養(yǎng)元素吸收量的影響

3　討論與結(jié)論

保水劑是利用強吸水性樹脂合成的具有超高吸水保水能力的高分子化合物顆粒劑，是一種新型化學(xué)節(jié)水技術(shù)，適量應(yīng)用于蔬菜穴盤育苗，可提高基質(zhì)含水量、降低累計失水量、促進幼苗生長和養(yǎng)分吸收、提高幼苗質(zhì)量和水分利用率、降低育苗成本等作用，但保水劑濃度過高則抑制幼苗生長、降低幼苗質(zhì)量[9，10]。本試驗進一步證實上述研究結(jié)果。

本試驗將聚丙烯酰胺類保水劑加入無土基質(zhì)(草炭：蛭石=2：1）中進行生菜育苗，通過統(tǒng)計基質(zhì)每天的耗水量，以及水分利用率可以看出，保水劑可以有效減少生菜穴盤苗的水分蒸發(fā)量、延長灌溉天數(shù)，但隨保水劑濃度增加增強幅度變小。幼苗水分利用率雖隨保水劑濃度增加而增加，但保水劑濃度大于2‰時，水分利用率保持不變甚至下降，說明幼苗生長受到影響。在對生菜幼苗生長量的測定過程中發(fā)現(xiàn)，保水劑添加量小于2‰時可以改善生菜的生長狀況，提高苗高、莖粗，促進莖葉和根的生長，提高幼苗的壯苗指數(shù)，改善生菜的生理生化特性。試驗中生菜幼苗在添加保水劑后，SOD酶、CAT酶、POD酶活性提高，而這些物質(zhì)與植物的抗逆性相關(guān)，說明添加保水劑有利于植物抗逆性的提高。最后通過測定生菜幼苗植株的元素含量發(fā)現(xiàn)，添加保水劑能促進生菜幼苗對大量元素N、P、K的吸收。但當(dāng)保水劑濃度超過2‰后，幼苗生長速度、水分利用率、生理生化特性指標(biāo)和幼苗質(zhì)量均有所下降。這可能是因為過量添加保水劑使基質(zhì)持水量過大，導(dǎo)致基質(zhì)氣相比例減小、基質(zhì)透氣性下降和幼苗根系活力下降，進而影響幼苗根系和植株生長[11，12]。因此，在實際基質(zhì)育苗中，保水劑用量并不是越大越好，應(yīng)根據(jù)作物種類確定保水劑添加的濃度。本試驗結(jié)果表明，生菜穴盤育苗旱露植保多功能保水劑1號適宜使用濃度為2‰。

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收稿日期：2015_11_30

DOI:10.3865/j.issn.1001_3547.2016.02.013

中圖分類號：S636.2；TU528.042.6

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1001_3547(2016）02_0026_03