保水剂在向日葵夏季高温育苗中的应用

曾燕楠，王勇，程润东，赵荷娟，纪洪亭，王庆南

(江苏丘陵地区南京农业科学研究所，江苏 南京 210046)

穴盘育苗是蔬菜集约化育苗的主要方式，具有幼苗生长健壮整齐且成苗和成活率高等优点，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，影响了幼苗生长，成为决定幼苗质量的限制因素[1-2]。作为一种高分子化合物，保水剂具有较强的吸水、保水及反复吸水的功能，吸持后的水分中，85%～95%可缓慢释放供作物利用[3-4]。保水剂还具有持效、安全、保蓄养分、改善土壤结构等性能，在节水农业和生态环境恢复中得到广泛应用[5-8]。

目前我国有18个省(市、自治区)种植向日葵，主要分布在东三省及华北、西北的半干旱或轻盐碱地区[9]。近年来随着休闲观光农业的发展，向日葵作为一种观光农作物在江苏种植越来越普遍。众多向日葵园区为便于观赏，均将盛花期安排在国庆假期，根据生育期推断，向日葵播种期为7月下旬至8月上旬。这段时间江苏地区日间最高温度一般达37～38 ℃，采用直播方法出苗率低，故一般采用穴盘育苗，育苗后移栽。在大棚中采用基质穴盘育苗的成苗率高，但基质水分蒸发过快。本研究通过不同浓度保水剂对向日葵穴盘育苗的影响，旨在解决高温季向日葵穴盘育苗的保水问题，为示范园区向日葵育苗素质提高提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试向日葵品种为油用葵品种美国矮大头DW667和德国进口观赏葵品种小熊；保水剂选用江苏省农科院农业设施与装备研究所提供的淀粉型和钾型保水剂。

1.2 方法

试验于2016年5月3—24日在江苏丘陵地区南京农业科学研究所连栋温室内进行。向日葵育苗以进口泥炭为基质，采用128孔穴盘进行育苗。两种类型的保水剂处理1～5分别按0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5% (m/m)比例添加到基质中，以不添加为对照(CK)，每处理1盘(128株)，重复3次。待苗生长至两叶一心时，取向日葵植株样品测定各项指标。

1.3 考察指标

每盘随机选取10株幼苗，考察株高，记录并取平均值。用自来水冲洗根部基质，取出所有植株，再用去离子水冲洗全株3次，并用吸水纸吸去植株表面附着的水分。将地上部分与地下部分剪开，分别称取鲜重，然后于105 ℃烘箱杀青15 min，于80 ℃烘箱烘至恒重，称取干重，分别计算地上部分、地下部分的含水量；叶片叶绿素含量采用叶绿素仪(SPAD-502 Plus)测定；株高为子叶节至生长点之间的距离；茎粗为第一节间的直径。

2 结果与分析

2.1 不同保水剂用量的向日葵幼苗素质

2.1.1 淀粉型保水剂对DW667的影响

由表1可知，幼苗株高最高为6.8 cm，最低为4.6 cm。保水剂浓度在0.1%～0.3%时，幼苗株高呈上升趋势，至0.3%时株高达最高，之后随着保水剂浓度的增加呈下降趋势；当浓度为0.5%时，株高降低相比对照达显著水平。茎粗最大值为3.7 mm，最小值为3.0 mm，对照及各处理间差异不显著。地上部鲜质量和地上部干质量均随着保水剂浓度的增加而呈下降趋势，在浓度为0.1%时为最大值。地下部鲜质量最大值为0.69 g，最小值为0.34 g，在浓度为0.4%时达最大值，对照及各处理间无显著差异。地下部干质量最大值为0.09 g，最小值为0.02 g，下部干质量均低于对照。

表1 不同浓度淀粉型保水剂对美国矮大头DW667单株幼苗素质的影响

注：同列数据后无相同字母表示处理间差异达显著水平(P<0.05)。表2～4同。

2.1.2 钾型保水剂DW667的影响

由表2可知，幼苗株高最高为7.7 cm，最低为5.2 cm。随着保水剂浓度增加，幼苗株高基本呈上升趋势，当浓度为0.5%时，株高达最大值。茎粗最大值为3.5 mm，最小值为3.0 mm，对照及各处理间差异不显著。地上部鲜质量最大值为3.40 g，最小值为1.46 g，随着保水剂浓度增加呈先降低后增加的趋势。地上部干质量最大值为0.24 g，最小值为0.12 g，在浓度为0.1%时达到最小值，与对照相比达显著差异。地下部鲜质量随着保水剂浓度的增加呈降低趋势；地下部干质量也随保水剂浓度增加呈降低趋势。

表2 不同钾型保水剂浓度对美国矮大头DW667单株幼苗素质的影响

2.1.3 淀粉型保水剂对小熊的影响

由表3可知，幼苗株高最高为5.4 cm，最低为4.9 cm，在浓度为0.2%时，幼苗株高达最大值，与对照相比无显著差异。茎粗最大值为3.1 mm，最小值为3.0 mm，对照及各处理间差异不显著。地上部鲜质量最大值为3.02 g，最小值为1.32 g，在浓度0.3%达到最大值。地上部干质量最大值为0.32 g，最小值为0.17 g，相比对照均有不同程度的降低。地下部鲜质量和地下部干质量相比对照均呈降低趋势。

表3 不同浓度淀粉型保水剂对小熊单株幼苗素质的影响

2.1.4 钾型保水剂对小熊的影响

由表4可知，幼苗株高最高为5.3 cm，最低为4.7 cm，在浓度为0.2%时，幼苗株高与对照持平，其他均低于对照，部分达显著水平。茎粗最大值为3.1 mm，最小值为2.9 mm，对照及各处理间差异不显著。不同处理的地上部鲜质量最大值为2.95 g，最小值为0.85 g，各处理均低于对照。地上部干质量随着保水剂浓度的增加呈先降后升的趋势，在浓度0.1%时为最大值。地下部鲜质量和地下部干质量相比对照均有不同程度的降低。

表4 不同浓度钾型保水剂对小熊单株幼苗素质的影响

2.2 不同保水剂用量的向日葵幼苗叶片相对含水量

2.2.1 淀粉型保水剂对DW667幼苗叶片相对含水量的影响

由图1可知，DW667幼苗叶片相对含水量为85.9%～92.3%，添加保水剂的幼苗叶片相对含水量均高于对照，在试验的保水剂用量范围内，添加的保水剂浓度越高，其叶片相对含水量越高。

图1 不同浓度淀粉型保水剂对DW667幼苗叶片 相对含水量的影响

2.2.2 钾型保水剂对DW667幼苗叶片相对含水量的影响

由图2可知，DW667幼苗叶片相对含水量为85.9%～95.1%，添加保水剂的幼苗叶片相对含水量均高于对照。在试验的保水剂用量范围内，添加的保水剂浓度越高，其叶片相对含水量越高。

图2 不同浓度钾型保水剂对DW667幼苗叶片 相对含水量的影响

2.2.3 淀粉型保水剂对小熊幼苗叶片相对含水量的影响

由图3可知，小熊幼苗叶片相对含水量为84.9%～94.9%，添加保水剂的幼苗叶片相对含水量均高于对照。在试验的保水剂用量范围内，添加的保水剂浓度越高，其叶片相对含水量越高。

图3 不同浓度淀粉型保水剂对小熊幼苗叶片 相对含水量的影响

2.2.4 钾型保水剂对小熊幼苗叶片相对含水量的影响

由图4可知，小熊幼苗叶片相对含水量为84.9%～91.5%，添加保水剂的幼苗叶片相对含水量均高于对照，在试验的保水剂用量范围内，添加的保水剂浓度越高，其叶片相对含水量越高。

图4 不同浓度钾型保水剂对小熊幼苗叶片 相对含水量的影响

2.3 不同保水剂用量的向日葵幼苗叶片叶绿素含量

2.3.1 淀粉型保水剂对DW667幼苗叶片叶绿素含量的影响

由图5可见，DW667幼苗叶片叶绿素相对含量为39.7～31.0，添加保水剂的幼苗叶片叶绿素含量均低于对照。在试验的保水剂用量范围内，添加的保水剂浓度越高，其叶片叶绿素含量越低。

图5 不同浓度淀粉型保水剂对DW667幼苗叶片 叶绿素含量的影响

2.3.2 钾型保水剂对DW667幼苗叶片叶绿素含量的影响

由图6可见，DW667幼苗叶片叶绿素相对含量为39.7～31.6，添加保水剂的幼苗叶片叶绿素含量均低于对照。在试验的保水剂用量范围内，添加的保水剂浓度越高，其叶片叶绿素含量越低。

图6 不同浓度钾型保水剂对DW667幼苗叶片 叶绿素含量的影响

2.3.3 淀粉型保水剂对小熊幼苗叶片叶绿素含量的影响

由图7可见，小熊幼苗叶片叶绿素相对含量为30.3～25.4，添加保水剂的小熊幼苗叶片叶绿素含量均低于对照。在试验的保水剂用量范围内，添加的保水剂浓度越高，其叶片叶绿素含量越低。

图7 不同浓度淀粉型保水剂对小熊幼苗叶片 叶绿素含量的影响

2.3.4 钾型保水剂对小熊幼苗叶片叶绿素含量的影响

由图8可见，小熊幼苗叶片叶绿素的相对含量为30.3～22.4，添加保水剂的小熊幼苗叶片叶绿素含量均低于对照。在试验的保水剂用量范围内，添加的保水剂浓度越高，其叶片叶绿素含量越低。

图8 不同浓度钾型保水剂对小熊幼苗叶片 叶绿素含量的影响

3 讨论

保水剂又称高吸水剂、超强吸水树脂，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[10-11]。本试验进一步证实上述研究结果。本试验中2种保水剂类型间在试验效果上无明显差异，两个向日葵品种间略有不同，当油用向日葵美国矮大头DW667穴盘育苗保水剂使用浓度为0.2%～0.3%，观赏向日葵小熊使用浓度为0.1%～0.2%时，幼苗素质整体

较高。同时，在试验的保水剂浓度范围内，添加保水剂后，向日葵幼苗叶片的相对含水量均有所提高，且添加浓度越高，其叶片相对含水量越高，与本试验使用的向日葵品种和保水剂类型无关。叶片叶绿素含量随着保水剂浓度的增加而呈逐渐下降趋势，推测基质添加保水剂后促进了向日葵幼苗光合产物的转化，这一试验结果与施俊等[12]报道一致。

因此，在实际基质育苗中，保水剂用量并不是越大越好，应根据不同作物种类确定保水剂添加的浓度。虽然本文试验中使用的两种不同保水剂类型间无明显差异，但对其他类型保水剂未做试验，不能确定幼苗素质仅与保水剂使用浓度有关，向日葵幼苗素质在不同保水剂类型间是否有明显差异还有待于进一步研究。