保水剂对生菜穴盘育苗的影响

2016-05-05于茜姜小堂盛伟陆静雯王倩中国农业大学园艺学院设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室北京100193

长江蔬菜 2016年2期

于茜，姜小堂，盛伟，陆静雯，王倩(中国农业大学园艺学院/设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京，100193）

保水剂对生菜穴盘育苗的影响

于茜，姜小堂，盛伟，陆静雯，王倩
(中国农业大学园艺学院/设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京，100193）

摘要：以生菜为材料，研究1‰、2‰、4‰、8‰保水剂对生菜幼苗生长的影响。试验结果表明，适量添加保水剂可提高育苗基质持水性，促进生菜幼苗生长，提高幼苗苗高、茎粗、叶面积、根系和茎叶干鲜质量，增强SOD、POD、CAT酶活性和根系活力，促进幼苗养分吸收。综合分析认为，生菜穴盘育苗旱露植保多功能保水剂1号最适使用浓度为2‰。

关键词：生菜；幼苗生长；保水剂

于茜，女，硕士，研究方向为蔬菜生理与分子生物学

王倩，女，通信作者，教授，博士生导师，研究方向为蔬菜生理与分子生物学

生菜为人们喜爱的一种速生绿叶菜，复种指数高、栽培面积大，生产上多采用穴盘育苗移栽的栽培方式。穴盘育苗是蔬菜集约化育苗主要方式，具有幼苗生长整齐、健壮，成苗率和成活率高等优点，但由于穴盘孔穴体积小，基质持水量有限，幼苗蒸腾作用强，喷灌频率高，基质持水量变化速度快、变幅大，影响幼苗生长，成为决定幼苗质量的限制因素[1，2]。保水剂具有改善基质物理性状、提高基质持水保水能力等作用[3]，常应用于番茄、黄瓜、辣椒、茄子、冬瓜等蔬菜作物穴盘育苗上，具有提高出苗率、幼苗质量和水分利用率等作用，但叶类蔬菜育苗未见报道[4～7]。叶类蔬菜幼苗生长速度快，组织脆嫩、含水量高、叶面积大、根系发达，对基质水分变化更敏感，因此，以生菜为试验材料，研究不同浓度保水剂对基质水分状况、生菜幼苗生长和水分利用率的影响，以期筛选出适合生菜育苗的保水剂添加比例，为提高生菜穴盘育苗质量提供可靠应用依据。

1　材料与方法

1.1试验材料

生菜品种选用射手101；保水剂选用北京绿色奇点科技发展有限公司出品的旱露植保多功能保水剂1号，属于聚丙烯酰胺型保水剂。

1.2试验方法

试验于2014年9月3日至10月16日在中国农业大学科学园连栋温室内进行。育苗采用72孔穴盘，育苗基质由草炭、蛭石按2：1比例配制，添加10%膨化鸡粪，保水剂按0、1‰、2‰、4‰、8‰(W/W）比例添加到基质中，每处理1盘，重复3次。每天称质量测量基质的含水量，待其降至55%时灌溉至饱和，统计各处理灌溉周期天数。

幼苗5叶1心(苗龄44 d）时育苗结束，统计每穴盘幼苗耗水量和水分利用率(全株干质量/耗水量），同时每盘随机选取10株幼苗，测定各项形态及生理生化指标。苗高，子叶节至幼苗最高点之间的距离；株高，子叶节至生长点之间的距离；茎粗，第一节间直径；测量幼苗鲜质量，80℃烘干48 h后称干质量，计算壮苗指数[(茎粗/株高）×全株干质量]；幼苗叶面积采用Epson 700扫描，WINRHIZO扫描软件测定；叶片叶绿素含量采用叶绿素仪N_Test测定，根系活力用TTC法测定，SOD采用氮蓝四唑法测定，POD采用愈创木酚法测定，CAT采用过氧化氢法测定，MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定[8]。N元素含量采用凯氏定氮法测定，微量元素含量采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP_AES）测定。

数据处理和分析采用Exce1 2007和SPSS 18.0软件，LSD显著性在0.05水平上检测。

2　结果与分析

2.1保水剂对基质持水性和生菜幼苗水分利用率的影响

由表1可以看出，随着保水剂添加浓度的增加，基质含水量逐渐提高，灌溉周期延长，耗水量逐渐下降，各处理持水量分别比对照增加3.46%、6.12%、10.42%和21.76%，耗水量分别比对照减少11.28%、17.44%、23.17%和26.04%，说明添加保水剂增加了基质持水和保水能力，但随保水剂浓度的增加，增强幅度变小；幼苗水分利用率(幼苗干质量/耗水量）虽随保水剂浓度增加而增加，但保水剂浓度大于2‰时，水分利用率保持不变甚至下降，说明幼苗生长受到影响。由此可见，添加保水剂可以增加基质持水保水能力和促进幼苗生长，但浓度过高则不利于幼苗的生长。

2.2保水剂对生菜幼苗生长的影响

由表2可以看出，基质添加保水剂可显著促进生菜幼苗生长，提高幼苗质量。各处理生菜幼苗的苗高、茎粗、叶面积、总根长、根表面积、根体积高于对照，且随保水剂浓度增加呈先增加后降低的变化趋势，2‰处理幼苗的苗高、叶面积、总根长、根表面积、根体积最大，4‰处理幼苗的茎最粗；保水剂显著抑制生菜幼苗的株高增加，苗高随保水剂浓度增加呈先降低后增加的变化趋势，2‰处理的幼苗株高最小。

保水剂可显著提高生菜幼苗的生长量，且对根系生长的促进作用大于茎叶生长。各处理幼苗茎叶鲜质量、干质量虽均高于对照，但只有1‰、2‰处理的鲜质量与对照达到显著水平；各处理根系鲜质量显著高于对照但处理间差异不显著，干质量则1‰、2‰处理最大。各处理生菜幼苗的壮苗指数均显著高于对照，且各处理间存在显著差异，其中2‰处理幼苗壮苗指数最高，说明该浓度处理幼苗质量最好。

表1　保水剂对基质持水性和生菜幼苗水分利用率的影响

综合幼苗各形态指标、生长量和壮苗指数表明，旱露植保多功能保水剂1号2‰添加比例下生菜生长最好。

2.3保水剂对生菜幼苗生理生化指标的影响

从表3可以看出，随保水剂浓度升高，生菜幼苗的SOD、POD、CAT活性均表现出先升高后下降的变化趋势。保水剂对幼苗CAT酶活性影响最大，各处理幼苗的CAT酶活性均显著高于对照，4‰处理的酶活性最强；保水剂对幼苗SOD酶活性影响次之，1‰～4‰处理的幼苗酶活性显著高于对照，2‰处理的酶活性最强；保水剂对幼苗POD酶活性影响最小，只有2‰处理显著高于对照。生菜幼苗的根活力变化与酶活性变化趋势相似，2‰、4‰处理幼苗根活力显著高于对照，2‰处理的根活力最高。保水剂处理对生菜幼苗叶绿素含量无显著影响。

MDA与植物抗逆性密切相关，是膜脂过氧化产物之一，含量越高说明膜脂过氧化程度越严重。本试验中，添加保水剂处理后，除2‰处理的幼苗MDA含量显著降低外，其他处理幼苗MDA含量与对照无显著差异。。

2.4保水剂对生菜幼苗营养元素吸收量的影响

由表4可看出，基质添加适量浓度保水剂可以显著促进生菜幼苗对大量元素、中量元素的吸收。生菜幼苗N、P、K、Ca元素的吸收量随保水剂浓度的增加均表现出先上升后下降变化趋势，各处理幼苗P、K吸收量均显著高于对照，其中2‰处理的幼苗P元素吸收量和4‰处理的幼苗K元素吸收量最大；1‰～4‰处理的幼苗N、Ca元素吸收量显著高于对照，2‰处理的幼苗N、Ca元素吸收量最大，8‰处理吸收量虽高于对照但差异不显著。各处理生菜幼苗Fe元素吸收量虽高于对照但差异不显著。

表2　保水剂对生菜幼苗生长的影响

保水剂对生菜幼苗微量元素的吸收表现出促进、抑制和无作用3种方式。保水剂显著促进生菜幼苗Zn元素的吸收，但随着保水剂浓度增加，吸收量逐渐下降，1‰处理的吸收量最大，8‰处理的吸收量低于对照。保水剂抑制生菜幼苗对Zn、Mn、Cu元素的吸收，Zn的吸收量随保水剂浓度升高而逐渐降低，各处理Mn吸收量均显著低于对照，而各处理Cu元素吸收量与对照差异不显著。

表3　保水剂对生菜幼苗生理生化特性的影响

表4　保水剂对生菜幼苗营养元素吸收量的影响

3　讨论与结论

保水剂是利用强吸水性树脂合成的具有超高吸水保水能力的高分子化合物颗粒剂，是一种新型化学节水技术，适量应用于蔬菜穴盘育苗，可提高基质含水量、降低累计失水量、促进幼苗生长和养分吸收、提高幼苗质量和水分利用率、降低育苗成本等作用，但保水剂浓度过高则抑制幼苗生长、降低幼苗质量[9，10]。本试验进一步证实上述研究结果。

本试验将聚丙烯酰胺类保水剂加入无土基质(草炭：蛭石=2：1）中进行生菜育苗，通过统计基质每天的耗水量，以及水分利用率可以看出，保水剂可以有效减少生菜穴盘苗的水分蒸发量、延长灌溉天数，但随保水剂浓度增加增强幅度变小。幼苗水分利用率虽随保水剂浓度增加而增加，但保水剂浓度大于2‰时，水分利用率保持不变甚至下降，说明幼苗生长受到影响。在对生菜幼苗生长量的测定过程中发现，保水剂添加量小于2‰时可以改善生菜的生长状况，提高苗高、茎粗，促进茎叶和根的生长，提高幼苗的壮苗指数，改善生菜的生理生化特性。试验中生菜幼苗在添加保水剂后，SOD酶、CAT酶、POD酶活性提高，而这些物质与植物的抗逆性相关，说明添加保水剂有利于植物抗逆性的提高。最后通过测定生菜幼苗植株的元素含量发现，添加保水剂能促进生菜幼苗对大量元素N、P、K的吸收。但当保水剂浓度超过2‰后，幼苗生长速度、水分利用率、生理生化特性指标和幼苗质量均有所下降。这可能是因为过量添加保水剂使基质持水量过大，导致基质气相比例减小、基质透气性下降和幼苗根系活力下降，进而影响幼苗根系和植株生长[11，12]。因此，在实际基质育苗中，保水剂用量并不是越大越好，应根据作物种类确定保水剂添加的浓度。本试验结果表明，生菜穴盘育苗旱露植保多功能保水剂1号适宜使用浓度为2‰。

参考文献

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