保水劑在北美冬青容器育苗中的應(yīng)用研究

沈登鋒 蔣笑麗 洪春桃 魏斌 婁明華 楊同輝 章建紅

摘 要：在寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院高新農(nóng)業(yè)技術(shù)園區(qū)試驗(yàn)基地，于2018年6月開展了抗旱保水劑在北美冬青容器育苗中的應(yīng)用研究，在育苗基質(zhì)中添加重量比為5%、10%、20%的保水劑和對(duì)照（無保水劑）共設(shè)置4個(gè)處理，對(duì)于北美冬青的生長(zhǎng)情況及容器的持水量進(jìn)行了持續(xù)觀測(cè)，結(jié)果表明：通過在基質(zhì)中添加一定比例的保水劑可有效提高基質(zhì)的持水量，添加5%、10%、20%之后基質(zhì)持水量分別增加了32%、49.5%、53.2%;在應(yīng)對(duì)干旱缺水情況方面，5%和10%表現(xiàn)較好，20%因北美冬青幼苗根系呼吸受到抑制，表現(xiàn)出缺氧現(xiàn)象。綜上，建議在生產(chǎn)中使用5%～10%的抗旱保水劑可有效減低澆水頻率，提高育苗成活率。

關(guān)鍵詞：抗旱保水劑;北美冬青;干旱

中圖分類號(hào)：S722

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-0457（2019）03-0086-03 國(guó)際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.03.016

Abstract：Study on application of water-retaining agent in Ilex verticillata container seedling cultivation was carried out at the high-tech agricultural technology park experimental base of Ningbo academy of agricultural sciences in June 2018. Water-retaining agent was added into substrates as weight ratio of 5%，10% and 20%，compared with the control group with nothing in the substrates （CK）. The chlorophyll content and weight of container were measured as criteria to evaluate the effect of water - retaining agent. The result showed that water-retaining agent could effectively improve the water holding capacity of the substrate. Adding weight ratio of 5%，10%，20% water-retaining agent in substrate could increase the weight of container by 32%，49.5%，53.2%，respectively. In response to drought and water shortage，the substrate with 5% and 10% water-retaining agent performed well，and those with 20% water-retaining agent showed root hypoxia due to low porosity. In conclusion，it is recommended to use 5%～10% drought-resistant and water-retaining agent in production to effectively reduce watering frequency and improve the survival rate of seedlings.

Key words：water-retaining agent; Ilex verticillata; drought stress

北美冬青（Ilex verticillata）又名美洲冬青、輪生冬青，原產(chǎn)地為美國(guó)東北地區(qū)，多生活在潮濕的區(qū)域，為冬青屬（Ilex L.）多年生落葉灌木，其顯著觀賞特點(diǎn)為秋冬落葉后鮮紅的果實(shí)掛滿枝頭，果枝長(zhǎng)且果實(shí)緊簇，極具觀賞性，作為高端插花中紅果主題的主要原料供應(yīng)，維持紅艷效果的時(shí)間較長(zhǎng)。因北美冬青的良好耐寒、耐鹽堿等特性使其在山東、福建、河南、吉林等氣候差異明顯的不同地區(qū)均實(shí)現(xiàn)成功引種。隨著推廣面積和產(chǎn)業(yè)總量的不斷提高，相關(guān)的研究也越發(fā)深入，系統(tǒng)開展了與園藝產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的繁育技術(shù)、株型控制、生長(zhǎng)習(xí)性[1-3]等技術(shù)方面研究。

近年來，容器育苗成為果樹、園藝、造林等種苗生產(chǎn)的主要育苗方式，其具有輕質(zhì)化、機(jī)械化程度高、栽植成活率高等特點(diǎn)，較大地裸根苗的生產(chǎn)方式具有顯著優(yōu)越性[4-7]。在北美冬青容器育苗過程中，溫室中溫度較高或在夏季因基質(zhì)保水性差易造成容器基質(zhì)含水量的降低，需較高頻率的補(bǔ)水。如管理不當(dāng)易造成苗木的干旱，易造成生長(zhǎng)不良或死亡，因此通過開展北美冬青育苗中添加保水劑的研究來提高基質(zhì)中的持水量，減少育苗過程中的人工及水分消耗，提高育苗成活率。

保水劑作為一種高吸水率、持水能力強(qiáng)的新型材料，在作物生產(chǎn)、干旱地區(qū)造林等方面已有廣泛應(yīng)用[8]。已有研究結(jié)果表明保水劑可有效提高土壤水分含量、增加土壤透氣性、抑制水分蒸發(fā)等，通過上述作用方式提高造林率[9]。通過開展保水劑在北美冬青容器育苗方面的技術(shù)研究，為北美冬青產(chǎn)業(yè)中重要育苗生產(chǎn)環(huán)節(jié)的省工化生產(chǎn)和提高育苗產(chǎn)出率和投入產(chǎn)出比，進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用保水劑購(gòu)買自西安裕森科技有限公司生產(chǎn)的STOCKOSOR 400k型高效保水劑（聚丙烯酸酯-聚丙烯酰胺的含鉀鹽合成樹脂），其物理性狀為顆粒;試驗(yàn)地苗為兩年生北美冬青“奧斯特”扦插苗，試驗(yàn)地點(diǎn)位于寧波市農(nóng)科院農(nóng)業(yè)高新技術(shù)園區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)121°40′1″，北緯29°48′41″，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，因?yàn)l臨東海又帶有海洋性氣候特征，四季分明，冬季盛行西北風(fēng)，較寒冷干燥;夏季盛行東南風(fēng)，雨熱同步，偶有臺(tái)風(fēng)。年均溫16.2℃，年均降水量1538.8 mm。

1.2 基質(zhì)持水量的測(cè)定

試驗(yàn)中對(duì)照為常用北美冬青育苗基質(zhì)草炭∶蛭石∶珍珠巖=5∶2∶3（取3份樣本測(cè)定含水率為11%），設(shè)置3個(gè)保水劑重量添加梯度（T1：5%，T2：10%，T3：20%）。將保水劑均勻混入充分?jǐn)嚢璧幕|(zhì)中，攪拌過程中不可加水，將長(zhǎng)勢(shì)一致的兩年生北美冬青幼苗上盆，容器內(nèi)基質(zhì)裝至距上口5 cm，以防保水劑吸脹撐出。每個(gè)處理設(shè)置10個(gè)重復(fù)，使用以上配比基質(zhì)裝盆上苗之后澆透水，2天再澆一次透水，第3天開始試驗(yàn)。

數(shù)據(jù)測(cè)定：按1、3、5、9、13、19 d對(duì)容器苗總重稱重，記錄水分的變化情況。

1.3 葉綠素變化

在1、3、5、9、13、19 d，使用SPAD 502葉綠素儀進(jìn)行各個(gè)處理植株的相對(duì)葉綠素含量（SPAD值）的測(cè)定，每株選取兩片成熟葉片，每個(gè)處理重復(fù)10次。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)持水量

保水劑由于具有獨(dú)特的物理性質(zhì)，可以將水分牢牢鎖住，使基質(zhì)中的含水量保持在較高的水平，3個(gè)保水劑的配比5%，10%，20%容器的總重分別增加了34%、55%、60%。由圖1可以看出，3個(gè)保水劑處理組與對(duì)照相比，基質(zhì)含水量分別增加43%、72%、76%。隨著處理時(shí)間的增加，不添加保水劑的基質(zhì)含水量下降明顯，14天之后北美冬青幼苗失去活力，停止測(cè)量;添加不同比例保水劑的基質(zhì)下降趨勢(shì)基本一致，其中10%、20%比例的兩個(gè)處理相差無幾，添加5%比例保水劑的基質(zhì)含水率一直低于其他兩個(gè)處理，但比對(duì)照的持水能力顯著增加。

2.2 葉綠素變化

通過對(duì)葉片SPAD值的測(cè)定，結(jié)果表明北美冬青葉片的葉綠素含量在處理后的前3天無顯著地變化，從第5天開始對(duì)照與T3的北美冬青葉片較其他兩個(gè)處理組相比葉綠素含量下降明顯，T1與T2隨著時(shí)間的變化呈下降趨勢(shì)，在第9天開始顯著下降，14天后，T2葉綠素含量較T1一直維持在較高水平。

在測(cè)定葉綠素含量的同時(shí)，觀察記錄了北美冬青幼苗的生長(zhǎng)狀況，與對(duì)照組北美冬青相比，前3天處理與對(duì)照基本無差別，第5天后3個(gè)對(duì)照組開始出現(xiàn)萎蔫癥狀;第9天之后T3處理的植株葉片出現(xiàn)萎蔫，呈現(xiàn)病態(tài)，將苗拔起發(fā)現(xiàn)根部褐變，第12天后主干部位顏色加深，15天后出現(xiàn)死亡的植株;其他兩個(gè)處理長(zhǎng)勢(shì)正常。

3 結(jié)論與討論

保水劑的使用有助于增加基質(zhì)的保水量，保證容器育苗過程中苗木初期的生長(zhǎng)。因其良好的持水性，可以降低澆水的強(qiáng)度，從而節(jié)約管理成本，保證成活率，改善根部生長(zhǎng)的微環(huán)境。通過在北美冬青容器育苗過程中，通過開展添加不同比例保水劑的實(shí)驗(yàn)表明保水劑對(duì)于基質(zhì)保水能力的提高有顯著作用，在T1和T2處理中，北美冬青在19天未補(bǔ)水的情況下仍能保持較好的狀態(tài)。保水劑常用于山地植樹造林中，使用保水劑后，油松和柴松的成活率和耐干旱的能力提高[10]。葉綠素在一定程度上反映了植株的生長(zhǎng)狀況，對(duì)照植株隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，基質(zhì)內(nèi)含水量降低，對(duì)植株產(chǎn)生了干旱脅迫，葉片葉綠素含量降低，這與桑樹葉綠素在干旱脅迫下的反應(yīng)一致[11]，而基質(zhì)添加了保水劑的處理，植株則呈現(xiàn)出較好的生長(zhǎng)狀態(tài)。

添加的比例并非越高效果越好，在達(dá)到20%的比例時(shí)，由于較低的孔隙度，甚至將根系直接包裹于吸水后的保水劑中或由于上層吸脹后水分無法下滲等造成了內(nèi)部根系呼吸或水分獲取困難等情況，造成了葉片枯萎、根部褐變情況的發(fā)生，對(duì)幼苗的生長(zhǎng)造成不利影響。因此，通過實(shí)驗(yàn)得出5%的保水劑添加可以大大提高基質(zhì)的保水率，并保證苗木的正常生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)最大的投入產(chǎn)出比。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 張俊林，余有祥，沈柏春，等.北美冬青‘奧斯特’的組織培養(yǎng)和快速繁殖[J].植物生理學(xué)報(bào)，2014，50（10）：1541-1545.

[2] 蔡建國(guó)，王麗英，涂海英，等.多效唑?qū)ε柙员泵蓝嗟陌?yīng)[J].福建林業(yè)科技，2014，41（03）：36-39.

[3] 查 琳，袁紫倩，董建華，等.‘奧斯特’北美冬青在我國(guó)的區(qū)域性引種試驗(yàn)[J].林業(yè)科技開發(fā)，2015，29（06）：80-82.

[4] 尹曉陽(yáng)，朱忠榮，韋小麗，等.馬尾松容器育苗質(zhì)量控制技術(shù)研究[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2006（02）：105-110.

[5] 魯 敏，李英杰，王仁卿. 油松容器育苗基質(zhì)性質(zhì)與苗木生長(zhǎng)及生理特性關(guān)系[J].林業(yè)科學(xué)，2005（04）：86-93.

[6] 敖國(guó)富，周 瑋，常 秋，等.不同基質(zhì)對(duì)冬青葉鼠刺容器苗生長(zhǎng)的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2016，35（06）：49-53.

[7] 徐 味，韋小麗. 不同基質(zhì)對(duì)棕櫚容器苗生長(zhǎng)和生理特性的影響[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2018，37（03）：27-32.

[8] Han Y，Yu X，Yang P，et al. Dynamic study on water diffusivity of soil with super-absorbent polymer application[J].Environmental earth sciences，2013，69（1）：289-296.

[9] Liu F，Ma H，Xing S，et al. Effects of super-absorbent polymer on dry matter accumulation and nutrient uptake of Pinus pinaster container seedlings[J].Journal of forest research，2013，18（3）：220-227.

[10] 季元祖，趙 忠，張 永，等.不同抗旱造林措施對(duì)油松和柴松幼樹生長(zhǎng)的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，24（03）：102-104.

[11] 任迎虹，尹福強(qiáng)，劉松青，等.不同桑品種在干旱脅迫下葉綠素、水分飽和虧及丙二醛的變化規(guī)律研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，29（11）：2583-2587.