包長征 ,曹云娥 ,盧純 ,李建設(shè)
(1.寧夏賀蘭縣農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦,750200;2.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院)
據(jù)專家預(yù)測,水資源短缺將成為21世紀(jì)我國農(nóng)業(yè)面臨的嚴(yán)重問題,其對農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約作用有可能超過耕地,成為制約農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。寧夏是我國北方干旱地區(qū),發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是一種必然選擇。保水劑是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型高分子材料,具有強(qiáng)烈的吸水、保水性能,但保水劑應(yīng)用受到多種因素的制約,如果使用不合理反而會抑制作物生長?,F(xiàn)代蔬菜穴盤育苗技術(shù)的應(yīng)用中,穴盤的特殊構(gòu)造造成了秧苗營養(yǎng)面積很小,基質(zhì)的持水量和保水性成為提高秧苗質(zhì)量的重要限制因子。傳統(tǒng)的上部灌水方式也造成水資源的嚴(yán)重浪費。針對這些問題,結(jié)合寧夏的實際情況,本試驗采用無土栽培基質(zhì)穴盤育苗,研究不同濃度的保水劑和不同的供水方式對西葫蘆幼苗生長的影響,并深入分析其機(jī)理,以期為保水劑和供水方式合理使用提供理論依據(jù)。
試驗于2008年5月30日在寧夏大學(xué)試驗大棚中進(jìn)行。 基質(zhì)配比為珍珠巖∶炭∶椰糠∶樹皮糠=1∶2∶1∶1,寧夏天緣農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。試驗采用2因素完全隨機(jī)設(shè)計,肥料設(shè)為A因素(Ai,i=2):上部供水和底部供水2個水平;保水劑設(shè)為B因素(Bj,j=3)每1 L基質(zhì)加入0 g,2 g,4 g 3個水平,則該試驗共為6個處理,每處理種植1盤,3次重復(fù)。西葫蘆品種為晶瑩一號,種子催芽后播于育苗盤中。保水劑為sky gel保水劑,日本美比露株式會社研制,為聚丙烯酰胺型保水劑類型,粒徑0.4 mm。穴盤規(guī)格為寬27.9 cm,長54.4 cm,高5.5 cm,孔穴數(shù)72孔。各處理均采用清水澆灌基質(zhì),相同管理,完全隨機(jī)排列。
表1 試驗設(shè)計處理和西葫蘆處理供水次數(shù)與精確供水量
表2 3葉1心西葫蘆生物學(xué)指標(biāo)和西葫蘆幼苗葉片相對含水量
出苗后每隔一周取樣測定1次,每個處理隨機(jī)取樣10株。用直尺、游標(biāo)卡尺分別測定幼苗的株高、莖粗,用烘干法測定地上部、根系干質(zhì)量,葉綠素含量用手持葉綠素計測定,根系活力的測定用氯化三苯基四氮唑(TTC)還原法[2],基質(zhì)含水量用烘干法測定,基質(zhì)鹽分濃度用電導(dǎo)率儀測定。
在整個育苗期間,精確地記載了供水次數(shù)及各個處理的幼苗各時期的精確供水量,具體結(jié)果見表1。
從表1可以看出,西葫蘆整個苗期底部供水處理的供水次數(shù)少于上部供水的供水次數(shù),不同保水劑濃度的處理中,保水劑濃度越大,供水次數(shù)越少。
從幼苗的各個時期的供水量來看,表現(xiàn)為底部供水方式與上部供水方式相比較極顯著的節(jié)水,而底部供水處理之間并未隨保水劑濃度的增加而表現(xiàn)為顯著差異,上部供水處理之間亦表現(xiàn)相同規(guī)律,但隨著保水劑濃度的增加,幼苗的總供水量是遞減的,說明保水劑仍然達(dá)到了良好的保水性能,但可能由于上、下部供水方式的不同,造成供水量的梯度變化非常大,使得保水劑的優(yōu)勢難以在此顯現(xiàn)。這也直接說明,采用底部供水方式的優(yōu)越性。
由表2可以看出,西葫蘆幼苗的株高在3葉1心時,各項生物學(xué)指標(biāo)方差分析結(jié)果表明,幼苗對基質(zhì)的保水劑濃度要求有一定的適宜范圍,而并非保水劑濃度越高越好,供水方式也表現(xiàn)為底部供水優(yōu)于上部供水。在保水劑濃度為2 g/L底部供水時,幼苗表現(xiàn)出生長粗壯,葉色深綠,各項生物學(xué)指標(biāo)達(dá)到了最佳水平。
葉片相對含水量是反映葉片水分含量的重要標(biāo)致。表2表現(xiàn)出隨著保水劑濃度的增高,葉片的相對含水量增高,而且在底部供水的方式下葉片的相對含水量高于上部供水方式,說明基質(zhì)的含水量直接影響到葉片的相對含水量,而底部供水方式較上部供水方式基質(zhì)含水量相對較穩(wěn)定。
①不同處理對西葫蘆幼苗葉綠素的影響 葉片是綠色植物進(jìn)行光合作用的主要器官,葉綠體是光合作用的主要細(xì)胞器,葉綠素含量是衡量植株生長狀況好壞的重要指標(biāo)之一。通過圖1以及對西葫蘆全育苗期葉綠素含量的方差分析結(jié)果表明,在保水劑濃度為2 g/L底部供水處理下,整個苗期幼苗葉綠素含量與其他處理相比達(dá)到了顯著性差異。
②不同處理對西葫蘆幼苗根系活力的影響根內(nèi)酶活性是根系活力的重要指標(biāo),根系的TTC還原作用反映了根內(nèi)琥珀酸脫氫酶的活性,它和呼吸作用有較高的相關(guān)性。通過對西葫蘆3葉1心時根系活力的測定,結(jié)果表明(圖2),在保水劑濃度為2 g/L,底部供水時,幼苗的根系活力最佳,說明保水劑濃度最適宜且在底部供水時供水相對穩(wěn)定、均勻,幼苗的根系活力表現(xiàn)最佳。
①保水劑的應(yīng)用為促進(jìn)秧苗質(zhì)量的提高提供了良好的生理條件,不僅可提高水分管理的效率和節(jié)約成本,而且可在一定程度上提高秧苗質(zhì)量。本試驗研究了供水方式與保水劑共同作用下對西葫蘆幼苗生長產(chǎn)生的影響,結(jié)果表明,底部供水方式優(yōu)于上部供水,保水劑濃度為2 g/L處理優(yōu)于4 g/L的處理。
②底部供水方式在供水總量上極顯著低于上部供水方式,說明底部供水方式與上部供水方式相比大量節(jié)水,且供水較均勻。
③本試驗通過對灌水量、灌水次數(shù),黃瓜株高、莖粗、葉綠素、基質(zhì)含水量等指標(biāo)分析得出,保水劑在一定范圍內(nèi)促進(jìn)黃瓜幼苗生長,提高秧苗質(zhì)量和生理活性;底部供水明顯地優(yōu)于傳統(tǒng)供水方式,減少了供水次數(shù),并且降低了苗期的供水總量。保水劑濃度為2 g/L底部供水處理不但節(jié)約用水,還提高了秧苗質(zhì)量,為今后的試驗提供了理論依據(jù)。
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