海南是我國最具熱帶海洋氣候特色的省份，干濕季 節(jié)明顯，冬春干旱。旱季從11月至翌年4~5月，長達6~7 個月的旱季的降雨量僅占全年降雨量的10%~30%,但此 時海南冬季蔬菜大量輸出，這為農(nóng)業(yè)用水帶來不便和更 高的投人。聚丙烯酰胺共聚物（聚丙烯酸鹽-聚丙烯酰胺 一兀共聚物）是高吸水樹脂或保水劑（Super absorbent Polymer,SAP),是一種人工合成的新型高分子材料，具有 超高吸水和保水能力，有反復吸水、釋水的功能，是較好 的抗旱保水材料[1_2]。SAP在國際上被稱為繼化肥、農(nóng)藥、 地膜之后最有希望在農(nóng)業(yè)中大規(guī)模應用的化學品P1，利用 SAP達到節(jié)水增產(chǎn)是目前節(jié)水研究的一種新途徑和新方 法'目前其對作物生長、產(chǎn)量、品質(zhì)以及水肥利用效率的 影響等方面的研究已多見報道但SAP的應用效果受 多種因素制約，如土壤質(zhì)地、水肥條件、氣候、植物類型等 對SAP的應用效果不同本試驗采用同一種共聚物，在 磚紅壤上探討施與不施以及不同用量對菜心生長的影 響，從而篩選適宜海南省磚紅壤地區(qū)菜心生產(chǎn)的共聚物 用量，若其能較好地提高水分利用率，將有助于緩解海南 冬季蔬菜栽培中農(nóng)業(yè)用水緊張問題。
供試材料為聚丙烯酰胺共聚物（法國愛森品牌，產(chǎn)品 型號為MP3005KL，粒徑2 mm左右）;供試品種為甜脆31 號粗條油青甜菜心;栽植盆為25.0 cmxl8.5 cm的塑料盆， 盆底開3個小孔用于透氣。
1.2試驗方法
試驗于2012年11月至2013年1月在瓊州學院西校 區(qū)試驗地大棚內(nèi)進行,根據(jù)施用共聚物數(shù)量的不同，共設 置6個處理，按每667 m2施0、1、2、3、4、5 1^的用量進行 盆栽試驗，并分別記為對照(CK)、1號、2號、3號、4號、5 號。每個盆中裝人磚紅壤2.5 kg,將共聚物與適量土(磚紅 壤細土 :椰糠=1.0:0.5)混合均勻施人塑料盆中的種植穴內(nèi)， 將生長一致(3葉1心）的健壯菜苗移栽到盆中，每盆5株， 每個處理6次重復，覆土 5 cm左右，定植后澆透水，其他 管理措施一致。菜心移植1周后開始測定形態(tài)和生理指 標，每隔7 d測定1次,3次重復。其中，葉綠素含量采用丙 酮研磨提取法[111測定，根系活力采用氯化三苯基四氮唑 法1111測定，過氧化氫酶(CAT)活性采用高錳酸鉀滴定法間 測定，水分利用效率(WUE)=灌水期間新增生物量/灌水 量[12】。
試驗數(shù)據(jù)采用DPS13.5軟件進行多重比較(Dtmcon 法），采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)分析和圖表繪制。
2結果與分析
2.1不同處理對菜心根重和地上部鮮重的彩響
從圖1和圖2可以看出，1?5號處理對菜心的根重和地 上部鮮重都有明顯的促進作用,且隨時間的延長其值也在逐 漸增加，其中1~4號處理較對照增加幅度越來越大，但5號 處理則低于3號和4號，4號效果最為顯著;同時根重的增幅 與地上部鮮重的增幅呈正相關，如移栽后第3周植物生長最 旺座，根重和地上部鮮重增幅都達到最大。移栽后第5周菜 心采收,1~5號處理的菜心鮮重較對照分別提高266%、 14.72%、24,16%、37.00%和15.10%。可見，共聚物對菜心根重 和鮮重的影響大小表現(xiàn)為4號>3號>5號>2號>1號>對照, 說明菜心的產(chǎn)量并非隨著共聚物用量的增加而增加。
2.2不同處理對菜心葉綠素含置的影響
光合作用是植物生長的重要能量來源和物質(zhì)基礎，葉 綠素作為植物進行光合作用的主要色素，其含量的高低少 對光合速率有直接影響，也是反映植物葉片光合能力的一 個重要指標。由圖3可知，1~5號處理菜心的葉綠素含量均 高于對照，且隨著時間延長其值增加，說明使用共聚物能 增強葉片的光合能力。其中1~4號處理較對照的增加幅度 也越來越大,5號處理葉綠素含量稍高于2號、低于3號和 4號。移栽后第5周，1~5號處理的葉綠素含量較對照分別 提高 3.04%、11.52%、17.20%、20.10%和12.99%。
2.3不同處理對菜心根系活力的影響
根系是植物生命活動中的重要器官，與植物的生長
和產(chǎn)量形成有密切關系。根系活力泛指根系的吸收、合成、 氧化和還原能力等，是一種客觀反映根系生命活動的生理 指標。從圖4可以看出，1~5號處理均能夠明顯提高菜心 的根系活力，且隨著時間延長其值也在逐漸增加。移栽后 前3周，根系活力隨著共聚物用量的增加而增強，5號處 理在第3周后低于3號和4號、但仍高于1號和2號處 理。移栽后第5周，1~5號處理菜心的根系活力較對照分 別提高 6.67%、12.73%、36.36%、47.27%和 29.09%,說明使 用共聚物后能有效增強根系活力。
2.4不同處理對菜心CAT活性的影響
CAT —般存在于植物組織中，能將H202分解為氧氣和 水。在植物處于逆境時，由于體內(nèi)活性氧代謝加強而使 H202累積，使細胞膜遭受損害而加速細胞的衰老和解體， 而CAT可以清除H202。因此,CAT活性大小反映了植物對 抵抗H202傷害能力的強弱，是反映植物抗逆性的良好指 標，也是植物整體質(zhì)量高低的間接性生理指標[13]。由圖5可 知，1~5號處理菜心的CAT活性均高于對照，移栽后第1 周，菜心葉片內(nèi)CAT活性隨共聚物用量的增加較對照增加 的幅度逐漸增加，但5號處理CAT活性在移栽后第2周開 始下降并低于4號，在移栽后第3周低于3號處理、但仍高 于1號和2號。移栽后第5周菜心收獲期，1~5號處理的 CAT活性較對照分別增加2.91%、9.14%、20.58%、39.30%和 16.20%,說明使用共聚物后能增強菜心的抗逆能力。
本試驗結果表明，施用共聚物后均能不同程度地提高 菜心各項農(nóng)藝性狀和生理特性。每667 m2共聚物用量1~5 kg的菜心采收時的鮮重分別較對照提高2.66% J4.72%、 24.16%、37.00%和15.10%，表明施用SAP對作物有一定 的增產(chǎn)作用[WU4];每667 m2共聚物用量為1~5 kg的菜心 水分利用率分別比對照增加14.95%、27.80%、35.22%、 43.52%、18.05%,這與相關研究結果相似。
在海南省磚紅壤的土壤質(zhì)地上種植菜心時，建議每 667 m2施用共聚物4 kg,這樣既能提高產(chǎn)量又能顯著提 高水分利用率，若SAP能在海南農(nóng)田中大量應用，這將對 緩解海南省季節(jié)性干旱有一定的作用；但當保水劑施用 量過少（每667 m2 1 kg)時增產(chǎn)效果不明顯，當保水劑施 用量過多（每667 m2 5 kg)時會對菜心的生長產(chǎn)生一定的 抑制作用。因此，在作物栽培中施用SAP時要掌握適宜的 量，但SAP的應用效果受多種因素制約_，其在不同作物 中使用適宜劑量及產(chǎn)生的效果也不同，例如劉甫清等采 用桶栽試驗，在甘蔗下種時每667 m2施用0、5、10、15 kg 保水劑，通過對幼苗素質(zhì)、葉綠素含量、丙二醛含量及葉片 細胞質(zhì)膜透性等生理特性的測定,確定每667 m2用量10 kg處理最佳;張家生等[141研究結果表明，每667 m2施保水 劑3.175 kg和2.540 kg的玉米產(chǎn)量與對照差異達極顯著 水平，每667 m2施1.588 kg增產(chǎn)不明顯；杜建軍等網(wǎng)將保 水劑與砂土按質(zhì)量比設0、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%等5種 水平處理黃瓜幼苗，其水分利用率較對照增加27.67%、 2.84%、-29.06%、-57.85%，說明保水劑施用量較高時反而 會降低水分利用率；王春雨等[18】研究得出，在一定濃度范 圍內(nèi)，番茄出苗率隨著保水劑用量的增加而增加，保水劑 用量達到2%后出苗率下降，在1.0%~1.5%用量下番茄壯 苗指數(shù)、幼苗葉綠素含量、根系活力和光合速率均較高，綜 合分析保水劑用量為1%處理最好。