保水劑在向日葵夏季高溫育苗中的應用

曾燕楠，王勇，程潤東，趙荷娟，紀洪亭，王慶南

(江蘇丘陵地區南京農業科學研究所，江蘇 南京 210046)

穴盤育苗是蔬菜集約化育苗的主要方式，具有幼苗生長健壯整齊且成苗和成活率高等優點，但由于穴盤孔穴體積小，基質持水量有限，幼苗蒸騰作用強，噴灌頻率高，基質持水量變化速度快、變幅大，影響了幼苗生長，成為決定幼苗質量的限制因素[1-2]。作為一種高分子化合物，保水劑具有較強的吸水、保水及反復吸水的功能，吸持后的水分中，85%～95%可緩慢釋放供作物利用[3-4]。保水劑還具有持效、安全、保蓄養分、改善土壤結構等性能，在節水農業和生態環境恢復中得到廣泛應用[5-8]。

目前我國有18個省(市、自治區)種植向日葵，主要分布在東三省及華北、西北的半干旱或輕鹽堿地區[9]。近年來隨著休閑觀光農業的發展，向日葵作為一種觀光農作物在江蘇種植越來越普遍。眾多向日葵園區為便于觀賞，均將盛花期安排在國慶假期，根據生育期推斷，向日葵播種期為7月下旬至8月上旬。這段時間江蘇地區日間最高溫度一般達37～38 ℃，采用直播方法出苗率低，故一般采用穴盤育苗，育苗后移栽。在大棚中采用基質穴盤育苗的成苗率高，但基質水分蒸發過快。本研究通過不同濃度保水劑對向日葵穴盤育苗的影響，旨在解決高溫季向日葵穴盤育苗的保水問題，為示范園區向日葵育苗素質提高提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試向日葵品種為油用葵品種美國矮大頭DW667和德國進口觀賞葵品種小熊；保水劑選用江蘇省農科院農業設施與裝備研究所提供的淀粉型和鉀型保水劑。

1.2 方法

試驗于2016年5月3—24日在江蘇丘陵地區南京農業科學研究所連棟溫室內進行。向日葵育苗以進口泥炭為基質，采用128孔穴盤進行育苗。兩種類型的保水劑處理1～5分別按0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5% (m/m)比例添加到基質中，以不添加為對照(CK)，每處理1盤(128株)，重復3次。待苗生長至兩葉一心時，取向日葵植株樣品測定各項指標。

1.3 考察指標

每盤隨機選取10株幼苗，考察株高，記錄并取平均值。用自來水沖洗根部基質，取出所有植株，再用去離子水沖洗全株3次，并用吸水紙吸去植株表面附著的水分。將地上部分與地下部分剪開，分別稱取鮮重，然后于105 ℃烘箱殺青15 min，于80 ℃烘箱烘至恒重，稱取干重，分別計算地上部分、地下部分的含水量；葉片葉綠素含量采用葉綠素儀(SPAD-502 Plus)測定；株高為子葉節至生長點之間的距離；莖粗為第一節間的直徑。

2 結果與分析

2.1 不同保水劑用量的向日葵幼苗素質

2.1.1 淀粉型保水劑對DW667的影響

由表1可知，幼苗株高最高為6.8 cm，最低為4.6 cm。保水劑濃度在0.1%～0.3%時，幼苗株高呈上升趨勢，至0.3%時株高達最高，之后隨著保水劑濃度的增加呈下降趨勢；當濃度為0.5%時，株高降低相比對照達顯著水平。莖粗最大值為3.7 mm，最小值為3.0 mm，對照及各處理間差異不顯著。地上部鮮質量和地上部干質量均隨著保水劑濃度的增加而呈下降趨勢，在濃度為0.1%時為最大值。地下部鮮質量最大值為0.69 g，最小值為0.34 g，在濃度為0.4%時達最大值，對照及各處理間無顯著差異。地下部干質量最大值為0.09 g，最小值為0.02 g，下部干質量均低于對照。

表1 不同濃度淀粉型保水劑對美國矮大頭DW667單株幼苗素質的影響

注：同列數據后無相同字母表示處理間差異達顯著水平(P<0.05)。表2～4同。

2.1.2 鉀型保水劑DW667的影響

由表2可知，幼苗株高最高為7.7 cm，最低為5.2 cm。隨著保水劑濃度增加，幼苗株高基本呈上升趨勢，當濃度為0.5%時，株高達最大值。莖粗最大值為3.5 mm，最小值為3.0 mm，對照及各處理間差異不顯著。地上部鮮質量最大值為3.40 g，最小值為1.46 g，隨著保水劑濃度增加呈先降低后增加的趨勢。地上部干質量最大值為0.24 g，最小值為0.12 g，在濃度為0.1%時達到最小值，與對照相比達顯著差異。地下部鮮質量隨著保水劑濃度的增加呈降低趨勢；地下部干質量也隨保水劑濃度增加呈降低趨勢。

表2 不同鉀型保水劑濃度對美國矮大頭DW667單株幼苗素質的影響

2.1.3 淀粉型保水劑對小熊的影響

由表3可知，幼苗株高最高為5.4 cm，最低為4.9 cm，在濃度為0.2%時，幼苗株高達最大值，與對照相比無顯著差異。莖粗最大值為3.1 mm，最小值為3.0 mm，對照及各處理間差異不顯著。地上部鮮質量最大值為3.02 g，最小值為1.32 g，在濃度0.3%達到最大值。地上部干質量最大值為0.32 g，最小值為0.17 g，相比對照均有不同程度的降低。地下部鮮質量和地下部干質量相比對照均呈降低趨勢。

表3 不同濃度淀粉型保水劑對小熊單株幼苗素質的影響

2.1.4 鉀型保水劑對小熊的影響

由表4可知，幼苗株高最高為5.3 cm，最低為4.7 cm，在濃度為0.2%時，幼苗株高與對照持平，其他均低于對照，部分達顯著水平。莖粗最大值為3.1 mm，最小值為2.9 mm，對照及各處理間差異不顯著。不同處理的地上部鮮質量最大值為2.95 g，最小值為0.85 g，各處理均低于對照。地上部干質量隨著保水劑濃度的增加呈先降后升的趨勢，在濃度0.1%時為最大值。地下部鮮質量和地下部干質量相比對照均有不同程度的降低。

表4 不同濃度鉀型保水劑對小熊單株幼苗素質的影響

2.2 不同保水劑用量的向日葵幼苗葉片相對含水量

2.2.1 淀粉型保水劑對DW667幼苗葉片相對含水量的影響

由圖1可知，DW667幼苗葉片相對含水量為85.9%～92.3%，添加保水劑的幼苗葉片相對含水量均高于對照，在試驗的保水劑用量范圍內，添加的保水劑濃度越高，其葉片相對含水量越高。

圖1 不同濃度淀粉型保水劑對DW667幼苗葉片 相對含水量的影響

2.2.2 鉀型保水劑對DW667幼苗葉片相對含水量的影響

由圖2可知，DW667幼苗葉片相對含水量為85.9%～95.1%，添加保水劑的幼苗葉片相對含水量均高于對照。在試驗的保水劑用量范圍內，添加的保水劑濃度越高，其葉片相對含水量越高。

圖2 不同濃度鉀型保水劑對DW667幼苗葉片 相對含水量的影響

2.2.3 淀粉型保水劑對小熊幼苗葉片相對含水量的影響

由圖3可知，小熊幼苗葉片相對含水量為84.9%～94.9%，添加保水劑的幼苗葉片相對含水量均高于對照。在試驗的保水劑用量范圍內，添加的保水劑濃度越高，其葉片相對含水量越高。

圖3 不同濃度淀粉型保水劑對小熊幼苗葉片 相對含水量的影響

2.2.4 鉀型保水劑對小熊幼苗葉片相對含水量的影響

由圖4可知，小熊幼苗葉片相對含水量為84.9%～91.5%，添加保水劑的幼苗葉片相對含水量均高于對照，在試驗的保水劑用量范圍內，添加的保水劑濃度越高，其葉片相對含水量越高。

圖4 不同濃度鉀型保水劑對小熊幼苗葉片 相對含水量的影響

2.3 不同保水劑用量的向日葵幼苗葉片葉綠素含量

2.3.1 淀粉型保水劑對DW667幼苗葉片葉綠素含量的影響

由圖5可見，DW667幼苗葉片葉綠素相對含量為39.7～31.0，添加保水劑的幼苗葉片葉綠素含量均低于對照。在試驗的保水劑用量范圍內，添加的保水劑濃度越高，其葉片葉綠素含量越低。

圖5 不同濃度淀粉型保水劑對DW667幼苗葉片 葉綠素含量的影響

2.3.2 鉀型保水劑對DW667幼苗葉片葉綠素含量的影響

由圖6可見，DW667幼苗葉片葉綠素相對含量為39.7～31.6，添加保水劑的幼苗葉片葉綠素含量均低于對照。在試驗的保水劑用量范圍內，添加的保水劑濃度越高，其葉片葉綠素含量越低。

圖6 不同濃度鉀型保水劑對DW667幼苗葉片 葉綠素含量的影響

2.3.3 淀粉型保水劑對小熊幼苗葉片葉綠素含量的影響

由圖7可見，小熊幼苗葉片葉綠素相對含量為30.3～25.4，添加保水劑的小熊幼苗葉片葉綠素含量均低于對照。在試驗的保水劑用量范圍內，添加的保水劑濃度越高，其葉片葉綠素含量越低。

圖7 不同濃度淀粉型保水劑對小熊幼苗葉片 葉綠素含量的影響

2.3.4 鉀型保水劑對小熊幼苗葉片葉綠素含量的影響

由圖8可見，小熊幼苗葉片葉綠素的相對含量為30.3～22.4，添加保水劑的小熊幼苗葉片葉綠素含量均低于對照。在試驗的保水劑用量范圍內，添加的保水劑濃度越高，其葉片葉綠素含量越低。

圖8 不同濃度鉀型保水劑對小熊幼苗葉片 葉綠素含量的影響

3 討論

保水劑又稱高吸水劑、超強吸水樹脂，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，是一種新型化學節水技術，適量應用于穴盤育苗，可提高基質含水量，降低累計失水量，促進幼苗生長和養分吸收，提高幼苗質量和水分利用率，降低育苗成本等作用，但保水劑濃度過高則抑制幼苗生長、降低幼苗質量[10-11]。本試驗進一步證實上述研究結果。本試驗中2種保水劑類型間在試驗效果上無明顯差異，兩個向日葵品種間略有不同，當油用向日葵美國矮大頭DW667穴盤育苗保水劑使用濃度為0.2%～0.3%，觀賞向日葵小熊使用濃度為0.1%～0.2%時，幼苗素質整體

較高。同時，在試驗的保水劑濃度范圍內，添加保水劑后，向日葵幼苗葉片的相對含水量均有所提高，且添加濃度越高，其葉片相對含水量越高，與本試驗使用的向日葵品種和保水劑類型無關。葉片葉綠素含量隨著保水劑濃度的增加而呈逐漸下降趨勢，推測基質添加保水劑后促進了向日葵幼苗光合產物的轉化，這一試驗結果與施俊等[12]報道一致。

因此，在實際基質育苗中，保水劑用量并不是越大越好，應根據不同作物種類確定保水劑添加的濃度。雖然本文試驗中使用的兩種不同保水劑類型間無明顯差異，但對其他類型保水劑未做試驗，不能確定幼苗素質僅與保水劑使用濃度有關，向日葵幼苗素質在不同保水劑類型間是否有明顯差異還有待于進一步研究。