不同含量保水劑對(duì)北美冬青容器育苗的影響

王 珂

(商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476100)

北美冬青(Ilexverticillata(L.) A. Gray)是冬青科冬青屬植物，多年生灌木，冬季落葉，原產(chǎn)于北美，果紅色，果期時(shí)間較長(zhǎng)，簇生于枝頂，樹(shù)形優(yōu)美，具有較高的觀賞價(jià)值[1]和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值.北美冬青常見(jiàn)育苗方式有播種、扦插等，其中，容器扦插育苗是目前廣泛采用的一種方法.但在采用容器育苗時(shí)，因基質(zhì)保水能力較弱，導(dǎo)致持水量不足，最終造成育苗成活率較低，影響育苗效果，而保水劑恰好可以解決該問(wèn)題.

1 材料與方法

1.1 所需材料、試劑與設(shè)備

1.1.1 材料

冬青科冬青屬北美冬青.

1.1.2 試劑

去離子水、pH7.8磷酸緩沖液(磷酸氫二鈉溶液、磷酸二氫鈉溶液)、愈創(chuàng)木酚、濃度為95%的乙醇或濃度為80%的丙酮、聚丙烯酸酯、石英砂等.

分光光度計(jì)(上海儀電分析儀器有限公司)、人工智能氣候箱、臺(tái)式高速離心機(jī)(常州萬(wàn)豐儀器制造有限公司)、研缽、小燒杯、天平、容量瓶、試管、剪刀、離心管、移液管、沸水浴等.

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 苗木處理

把3年生的北美冬青放在含有生根粉水溶液中靜泡一段時(shí)間，然后選擇同一品種和長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)闹晷偷拿缒痉N植在含有一定比例珍珠巖、蛭石和草木灰的泥炭土基質(zhì)中[2].試驗(yàn)共設(shè)1個(gè)對(duì)照和3個(gè)處理，測(cè)量形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)共4個(gè)，按第1、3、5、9、14、19天測(cè)量各指標(biāo)，共計(jì)種植實(shí)驗(yàn)苗木12盆，種植完畢后，各容器中要澆相同量的緩苗水，靜置一段時(shí)間后，3個(gè)處理中分不同天數(shù)分別加入濃度為5%、10%、20%的保水劑，有利于增加基質(zhì)的持水量[3].

1.2.2 基質(zhì)持水量的測(cè)定

上盆前稱重待實(shí)驗(yàn)苗木的重量，把基質(zhì)裝至距盆口5 cm處，未澆緩苗水的基質(zhì)也要稱重，稱重后要把基質(zhì)澆透，兩天后再澆1次緩苗水并稱重，第3天可以開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，把每個(gè)處理組加入不同重量的保水劑.澆入緩苗水的基質(zhì)重量減去未澆緩苗水的基質(zhì)重量等于澆水量，把加入保水劑前的澆水量和加入保水劑后的持水量做對(duì)比，測(cè)得數(shù)據(jù)取平均值.

1.3 指標(biāo)的測(cè)定方法

1.3.1 株高

選擇同一品種長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)拿缒?，在未上盆前，利用卷尺測(cè)量苗木的株高并記錄.用不同梯度保水劑處理后的苗木按照第1、3、5、9、14、19天進(jìn)行株高的測(cè)量，取平均值.

1.3.2 利用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖

12月13日，由中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)指導(dǎo)、紅頂獎(jiǎng)組委會(huì)主辦的“第10屆中國(guó)高端家電趨勢(shì)發(fā)布暨紅頂獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)盛典”在京舉行。50多家國(guó)內(nèi)外知名家電、科技品牌企業(yè)，獨(dú)家渠道協(xié)辦單位京東家電，數(shù)據(jù)支持機(jī)構(gòu)國(guó)家信息中心信息化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展部、中怡康時(shí)代、京東排行榜以及上百家媒體，共同見(jiàn)證了紅頂獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)產(chǎn)品的揭曉和高端家電消費(fèi)趨勢(shì)的發(fā)布。

蒽酮比色法是測(cè)量樣品中總糖量的一個(gè)靈敏、快速、簡(jiǎn)便的方法.其原理是糖類(lèi)在較高溫度下被硫酸作用脫水生成糖醛或糖醛衍生物，該衍生物再與蒽酮縮合生成藍(lán)色化合物[4].

繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：取6支潔凈的試管，按照表1所列的成分含量數(shù)據(jù)進(jìn)行試劑添加，搖勻，反應(yīng)10 min后，用紫外分光光度計(jì)在620 nm下比色，測(cè)定完畢后，以消光值為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)蔗糖濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示.

表1 標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液各成分含量mL

續(xù)表1 標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液各成分含量mL

圖1 可溶性糖標(biāo)準(zhǔn)曲線

可溶性糖的提?。悍Q取0.5 g的北美冬青葉片，洗凈葉片并吸去多余水分，在研缽中加入適量的石英砂將葉片研磨成漿，用蒸餾水把研缽沖洗3次后連同殘?jiān)ㄈ葜?0 ml，室溫下浸泡35 min，在浸泡期間需要經(jīng)常搖動(dòng)，將定容好的溶液等量轉(zhuǎn)移到離心管中，采用3000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min，離心后取上清液.測(cè)樣前每個(gè)樣品各用移液槍吸2 ml提取液放入試管中，分別加入4 ml提前配置好的蒽酮試劑搖勻，用紫外分光光度計(jì)于620 nm處比色，記錄ABS值.

按如下公式計(jì)算可溶性糖含量：

可溶性糖含量(%)=從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得糖的量(μg)×提取液體積(ml)×稀釋倍數(shù)/[測(cè)定用酶液的體積(ml)×葉片重量(g)×106]×100

1.3.3 光合色素含量的測(cè)定

根據(jù)比爾定律，在某一特定波長(zhǎng)下，一束單色光通過(guò)有色溶液時(shí)，因溶液的吸收而使光強(qiáng)下降，溶液的濃度(C)與光密度(OD)成正比.由于各種色素吸收光譜不同，可測(cè)出各特定于最大吸收波長(zhǎng)下的光密度值，再根據(jù)色素分子在該波長(zhǎng)下的消光系統(tǒng)，建立計(jì)算公式.將北美冬青葉片洗凈并使用濾紙吸干外附水分，用電子天平準(zhǔn)確地稱取0.2 g的葉片，用剪刀將葉片剪碎放入研缽，加入適量的石英砂和濃度為95%的乙醇研磨成勻漿，定量轉(zhuǎn)移至10 ml的容量瓶中定容，充分搖勻后，等量轉(zhuǎn)移到小離心管中，離心管在離心機(jī)中要對(duì)稱性放置，在3000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min，提取其上清液.用移液槍提取各樣品液2 ml放入預(yù)先準(zhǔn)備的各試管中，加入濃度為95%的乙醇4 ml，稀釋搖勻，倒入光徑1 cm的比色杯中，分別在662 nm、644 nm下進(jìn)行比色[5]，計(jì)算光合色素含量的公式為:

Ca(mg·L-1)=9.78OD662-0.99OD644； Cb(mg·L-1)=21.43OD644-4.65OD662； Ct=Ca+Cb；

A=C×V/W×100.

1.3.4 POD活性用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定

用電子天平稱取0.5 g的北美冬青葉片，用清水沖洗干凈并擦去其上多余的水分，將其放入預(yù)冷的研缽中，再加入5 ml的磷酸緩沖液(0.05 mol.L-1，pH7.8的磷酸緩沖溶液)研磨成漿后轉(zhuǎn)移到10 ml的試管中，在此過(guò)程中，將研缽沖洗3次定容至10 ml并搖勻，然后利用臺(tái)式離心機(jī)在6000 r/min下離心20 min，最后提取其上清液，該上清液為粗酶提取液.取一只干凈的燒杯，用移液管吸取25 ml的磷酸緩沖液，用微量進(jìn)樣器吸取14 μl的愈創(chuàng)木酚和濃度為30%的H2O2溶液10 μl分別加入燒杯中，混勻，配置成反應(yīng)液備用.吸取80 μl的酶液轉(zhuǎn)移至試管中，加入6 ml的反應(yīng)混合液，震蕩后迅速倒入比色皿中測(cè)定OD470值，每30 s讀一次值，讀取3次后，取平均值[6-7].計(jì)算POD活性的公式如下：

POD活性(U·g-1·min-1)=(ΔA470×Vt)/(0.1×Wf×Vs×t)

公式中：ΔA470為反應(yīng)時(shí)間內(nèi)吸光值的變化(取平均變化值)；Vt為粗酶提取液總體積(ml)；0.1表示A470每下降0.1為1個(gè)酶活單位(U)；Wf為樣品鮮重(g)；Vs為測(cè)定時(shí)所用酶液體積(ml)；t為反應(yīng)時(shí)間(min).

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2016和Spss 22對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同含量保水劑對(duì)北美冬青株高變化的影響

不同含量保水劑對(duì)北美冬青株高變化的影響,如圖2所示.從圖2可直觀看出，前3天，對(duì)照組和3個(gè)處理組株高變化基本沒(méi)有差異，從第5天開(kāi)始，對(duì)照組出現(xiàn)株高變化緩慢甚至停止不前的情況.從第9天開(kāi)始，3個(gè)處理組：基質(zhì)中添加重量為20%保水劑的株高停止變化；基質(zhì)中添加重量為5%和10%保水劑的株高開(kāi)始不斷地增加，并且基質(zhì)中添加10%保水劑植株長(zhǎng)勢(shì)更好.

圖2 不同含量保水劑對(duì)北美冬青株高變化的影響

2.2 不同含量保水劑添加到基質(zhì)中含水量的變化

在基質(zhì)中添加適量的保水劑可以很好地鎖住基質(zhì)中的水分，最重要的是使容器基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分得以中轉(zhuǎn)和調(diào)節(jié).基質(zhì)中的水分大部分都是有效的，可以最大程度的滿足植物生長(zhǎng)對(duì)水的需求.不同含量保水劑添加到基質(zhì)中含水量的變化，如圖3所示.從圖3可以非常直觀地看出，3個(gè)處理組和對(duì)照組相比，基質(zhì)含水量分別增加了43%、72%、76%.隨著處理天數(shù)的增加，未添加保水劑的容器基質(zhì)的含水量不斷下降，添加濃度為5%、10%、20%保水劑的容器基質(zhì)中隨著處理天數(shù)增加基質(zhì)含水量下降趨勢(shì)基本一致，其中，基質(zhì)中含有濃度為5%保水劑較基質(zhì)中含有濃度為10%、20%保水劑基質(zhì)含水量下降快，濃度為10%和20%保水劑下降速度基本一致，濃度為5%保水劑是3個(gè)處理組中基質(zhì)持水量下降最快的一個(gè)，但是又比對(duì)照組基質(zhì)含水量下降慢.把北美冬青種植在容器中，一方面可以根據(jù)基質(zhì)重量精準(zhǔn)的添加保水劑含量，另一方面對(duì)植物起著固著的作用.綜上可以得出，創(chuàng)造植物生長(zhǎng)所需的小氣候，最主要的是在保水劑的作用下維持基質(zhì)中適量的水分，減少蒸騰面積.

圖3 添加不同配比保水劑的基質(zhì)含水量變化

2.3 不同含量保水劑植株葉片葉綠素含量的變化

利用721紫外-分光光度計(jì)測(cè)出北美冬青葉片的透光值，再根據(jù)其透光值計(jì)算出葉片葉綠素的含量.添加不同含量保水劑植株葉片葉綠素含量的變化，如圖4所示.由圖4可以直觀地看出，前3天，處理組添加不同比例保水劑的植株葉片葉綠素含量和對(duì)照組葉片葉綠素含量基本沒(méi)有太大差異.第5天，從圖4中很明顯地觀察到，基質(zhì)中添加濃度為5%和10%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片葉綠素的含量一直比對(duì)照組和添加濃度為20%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片葉綠素含量高；在基質(zhì)中添加濃度為10%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片葉綠素含量略高于添加濃度為5%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片葉綠素含量，另外，對(duì)照組和添加濃度為20%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片葉綠素含量呈下降的趨勢(shì)，且在基質(zhì)中添加濃度為20%配比保水劑的植株長(zhǎng)勢(shì)還不如對(duì)照組.測(cè)定發(fā)現(xiàn)，添加濃度為20%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片葉綠素含量低于對(duì)照組植的株葉片葉綠素含量.從處理的第14天開(kāi)始，添加濃度為10%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片葉綠素含量顯著地高于添加濃度為5%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片葉綠素的含量，并且一直處于較高水平.

圖4 不同保水劑配比基質(zhì)對(duì)北美冬青葉片葉綠素含量的影響

2.4 容器基質(zhì)中添加不同含量保水劑對(duì)北美冬青植株葉片POD酶活性的影響

在容器基質(zhì)中添加不同含量保水劑對(duì)北美冬青植株葉片POD酶活性的影響，如圖5所示.從圖5可以直觀地看出，對(duì)照組和添加濃度為5%配比基質(zhì)保水劑的北美冬青植株葉片POD酶活性整體上是先上升后下降.其中前5天對(duì)照組北美冬青植株葉片POD酶活性呈上升的趨勢(shì)，第5天以后，由于容器基質(zhì)缺水導(dǎo)致北美冬青植株葉片POD酶活性呈下降趨勢(shì)；添加濃度為5%配比基質(zhì)保水劑的北美冬青植株P(guān)OD酶活性從第19天以后，呈下降的趨勢(shì).隨著試驗(yàn)處理時(shí)間的增加，添加濃度為10%配比基質(zhì)保水劑的北美冬青植株長(zhǎng)勢(shì)較好，其葉片POD酶活性處于平穩(wěn)上升的趨勢(shì)；添加濃度為20%配比基質(zhì)保水劑的北美冬青植株葉片POD酶活性在第9天達(dá)到峰值，第9天以后，其葉片POD酶活性呈快速下降的趨勢(shì)；3個(gè)處理組的葉片POD酶活性整體上都比對(duì)照組高.前14天，添加濃度為5%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片POD酶活性高，14天以后，添加濃度為10%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片POD酶活性最高.

圖5 添加不同配比基質(zhì)保水劑對(duì)北美冬青葉片POD酶活性的影響

2.5 在基質(zhì)中添加不同配比基質(zhì)保水劑對(duì)北美冬青葉片可溶性糖含量的影響

在基質(zhì)中添加不同配比保水劑對(duì)北美冬青葉片可溶性糖含量的影響，如圖6所示.從圖6可以非常直觀地觀察到，試驗(yàn)前5天，對(duì)照組與其他3個(gè)處理組相比，葉片可溶性糖含量呈顯著上升的趨勢(shì)，第5天以后，對(duì)照組葉片的可溶性糖含量呈快速下降的趨勢(shì).在試驗(yàn)的前5天，3個(gè)處理組的可溶性糖的含量沒(méi)有顯著的差異.從試驗(yàn)的第9天開(kāi)始，添加濃度為20%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片可溶性糖含量呈顯著下降的趨勢(shì).添加濃度為5%和10%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片可溶性糖含量前14天無(wú)顯著差異，19天以后，添加濃度為10%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片可溶性糖含量高于添加濃度為5%配比基質(zhì)保水劑的植株.添加濃度為20%配比基質(zhì)保水劑的植株葉片可溶性糖含量低于對(duì)照組.

圖6 添加不同配比基質(zhì)保水劑對(duì)北美冬青葉片可溶性糖含量的影響

3 結(jié)語(yǔ)

1)在容器基質(zhì)中育苗可以提高苗木的成活率，同時(shí)在基質(zhì)中添加不同比例的保水劑能夠使基質(zhì)中大部分的水成為有效水，從而減少了投入成本.

2)在容器基質(zhì)中添加濃度為5%、10%、20%不同比例保水劑可以有效地鎖住基質(zhì)中的水分.其中，把10%比例保水劑添加到基質(zhì)中能夠使北美冬青生長(zhǎng)得更好，即使19天內(nèi)不澆水植株也不會(huì)出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象.而基質(zhì)中加入20%比例保水劑的北美冬青在第9天后就出現(xiàn)了植株枯萎甚至是死亡，出現(xiàn)上述這種情況的原因是由于加入較多的保水劑造成基質(zhì)中孔隙度低[8]，植物的各系扎入保水劑中，基質(zhì)上層的保水劑由于吸水膨脹導(dǎo)致水分不易滲透到基質(zhì)當(dāng)中，植株根系不能及時(shí)吸收有效水分[9]，阻礙植物生理生長(zhǎng)，導(dǎo)致植株死亡.

3)試驗(yàn)測(cè)得，在容器基質(zhì)中添加5%和10%比例保水劑都能夠提高北美冬青植株幼苗的發(fā)芽率和成活率[10].但是，在生產(chǎn)上最好選擇添加濃度為10%配比保水劑，因?yàn)樵谳^為干旱的地區(qū)添加濃度為5%配比保水劑，如果長(zhǎng)時(shí)間不澆水，會(huì)造成植株不同程度的萎蔫，而添加濃度為10%配比保水劑能夠使作物生理生化指標(biāo)生長(zhǎng)能夠達(dá)到較為理想的狀態(tài).添加20%比例的保水劑雖然短時(shí)間內(nèi)能夠使北美冬青植株長(zhǎng)勢(shì)向好發(fā)展，但是，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)造成植株死亡.隨著處理時(shí)間的增加，對(duì)照組容器基質(zhì)由于缺水會(huì)造成輕度干旱或重度干旱，雖然，為了植株自身會(huì)產(chǎn)生一些滲透物質(zhì)來(lái)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，為了應(yīng)對(duì)外界所帶來(lái)的環(huán)境脅迫，但是，長(zhǎng)時(shí)間缺水會(huì)導(dǎo)致植株生長(zhǎng)因所需營(yíng)養(yǎng)得不到滿足而死亡，所以，對(duì)照組容器中的北美冬青植株長(zhǎng)勢(shì)不好.