海南是我国最具热带海洋气候特色的省份，干湿季 节明显，冬春干旱。旱季从11月至翌年4~5月，长达6~7 个月的旱季的降雨量仅占全年降雨量的10%~30%,但此 时海南冬季蔬菜大量输出，这为农业用水带来不便和更 高的投人。聚丙烯酰胺共聚物（聚丙烯酸盐-聚丙烯酰胺 一兀共聚物）是高吸水树脂或保水剂（Super absorbent Polymer,SAP),是一种人工合成的新型高分子材料，具有 超高吸水和保水能力，有反复吸水、释水的功能，是较好 的抗旱保水材料[1_2]。SAP在国际上被称为继化肥、农药、 地膜之后最有希望在农业中大规模应用的化学品P1，利用 SAP达到节水增产是目前节水研究的一种新途径和新方 法'目前其对作物生长、产量、品质以及水肥利用效率的 影响等方面的研究已多见报道但SAP的应用效果受 多种因素制约，如土壤质地、水肥条件、气候、植物类型等 对SAP的应用效果不同本试验采用同一种共聚物，在 砖红壤上探讨施与不施以及不同用量对菜心生长的影 响，从而筛选适宜海南省砖红壤地区菜心生产的共聚物 用量，若其能较好地提高水分利用率，将有助于缓解海南 冬季蔬菜栽培中农业用水紧张问题。
供试材料为聚丙烯酰胺共聚物（法国爱森品牌，产品 型号为MP3005KL，粒径2 mm左右）;供试品种为甜脆31 号粗条油青甜菜心;栽植盆为25.0 cmxl8.5 cm的塑料盆， 盆底开3个小孔用于透气。
1.2试验方法
试验于2012年11月至2013年1月在琼州学院西校 区试验地大棚内进行,根据施用共聚物数量的不同，共设 置6个处理，按每667 m2施0、1、2、3、4、5 1^的用量进行 盆栽试验，并分别记为对照(CK)、1号、2号、3号、4号、5 号。每个盆中装人砖红壤2.5 kg,将共聚物与适量土(砖红 壤细土 :椰糠=1.0:0.5)混合均匀施人塑料盆中的种植穴内， 将生长一致(3叶1心）的健壮菜苗移栽到盆中，每盆5株， 每个处理6次重复，覆土 5 cm左右，定植后浇透水，其他 管理措施一致。菜心移植1周后开始测定形态和生理指 标，每隔7 d测定1次,3次重复。其中，叶绿素含量采用丙 酮研磨提取法[111测定，根系活力采用氯化三苯基四氮唑 法1111测定，过氧化氢酶(CAT)活性采用高锰酸钾滴定法間 测定，水分利用效率(WUE)=灌水期间新增生物量/灌水 量[12】。
试验数据采用DPS13.5软件进行多重比较(Dtmcon 法），采用Excel 2007进行数据分析和图表绘制。
2结果与分析
2.1不同处理对菜心根重和地上部鲜重的彩响
从图1和图2可以看出，1〜5号处理对菜心的根重和地 上部鲜重都有明显的促进作用,且随时间的延长其值也在逐 渐增加，其中1~4号处理较对照增加幅度越来越大，但5号 处理则低于3号和4号，4号效果最为显著;同时根重的增幅 与地上部鲜重的增幅呈正相关，如移栽后第3周植物生长最 旺座，根重和地上部鲜重增幅都达到最大。移栽后第5周菜 心采收,1~5号处理的菜心鲜重较对照分别提高266%、 14.72%、24,16%、37.00%和15.10%。可见，共聚物对菜心根重 和鲜重的影响大小表现为4号>3号>5号>2号>1号>对照, 说明菜心的产量并非随着共聚物用量的增加而增加。
2.2不同处理对菜心叶绿素含置的影响
光合作用是植物生长的重要能量来源和物质基础，叶 绿素作为植物进行光合作用的主要色素，其含量的高低少 对光合速率有直接影响，也是反映植物叶片光合能力的一 个重要指标。由图3可知，1~5号处理菜心的叶绿素含量均 高于对照，且随着时间延长其值增加，说明使用共聚物能 增强叶片的光合能力。其中1~4号处理较对照的增加幅度 也越来越大,5号处理叶绿素含量稍高于2号、低于3号和 4号。移栽后第5周，1~5号处理的叶绿素含量较对照分别 提高 3.04%、11.52%、17.20%、20.10%和12.99%。
2.3不同处理对菜心根系活力的影响
根系是植物生命活动中的重要器官，与植物的生长
和产量形成有密切关系。根系活力泛指根系的吸收、合成、 氧化和还原能力等，是一种客观反映根系生命活动的生理 指标。从图4可以看出，1~5号处理均能够明显提高菜心 的根系活力，且随着时间延长其值也在逐渐增加。移栽后 前3周，根系活力随着共聚物用量的增加而增强，5号处 理在第3周后低于3号和4号、但仍高于1号和2号处 理。移栽后第5周，1~5号处理菜心的根系活力较对照分 别提高 6.67%、12.73%、36.36%、47.27%和 29.09%,说明使 用共聚物后能有效增强根系活力。
2.4不同处理对菜心CAT活性的影响
CAT —般存在于植物组织中，能将H202分解为氧气和 水。在植物处于逆境时，由于体内活性氧代谢加强而使 H202累积，使细胞膜遭受损害而加速细胞的衰老和解体， 而CAT可以清除H202。因此,CAT活性大小反映了植物对 抵抗H202伤害能力的强弱，是反映植物抗逆性的良好指 标，也是植物整体质量高低的间接性生理指标[13]。由图5可 知，1~5号处理菜心的CAT活性均高于对照，移栽后第1 周，菜心叶片内CAT活性随共聚物用量的增加较对照增加 的幅度逐渐增加，但5号处理CAT活性在移栽后第2周开 始下降并低于4号，在移栽后第3周低于3号处理、但仍高 于1号和2号。移栽后第5周菜心收获期，1~5号处理的 CAT活性较对照分别增加2.91%、9.14%、20.58%、39.30%和 16.20%,说明使用共聚物后能增强菜心的抗逆能力。
本试验结果表明，施用共聚物后均能不同程度地提高 菜心各项农艺性状和生理特性。每667 m2共聚物用量1~5 kg的菜心采收时的鲜重分别较对照提高2.66% J4.72%、 24.16%、37.00%和15.10%，表明施用SAP对作物有一定 的增产作用[WU4];每667 m2共聚物用量为1~5 kg的菜心 水分利用率分别比对照增加14.95%、27.80%、35.22%、 43.52%、18.05%,这与相关研究结果相似。
在海南省砖红壤的土壤质地上种植菜心时，建议每 667 m2施用共聚物4 kg,这样既能提高产量又能显著提 高水分利用率，若SAP能在海南农田中大量应用，这将对 缓解海南省季节性干旱有一定的作用；但当保水剂施用 量过少（每667 m2 1 kg)时增产效果不明显，当保水剂施 用量过多（每667 m2 5 kg)时会对菜心的生长产生一定的 抑制作用。因此，在作物栽培中施用SAP时要掌握适宜的 量，但SAP的应用效果受多种因素制约_，其在不同作物 中使用适宜剂量及产生的效果也不同，例如刘甫清等采 用桶栽试验，在甘蔗下种时每667 m2施用0、5、10、15 kg 保水剂，通过对幼苗素质、叶绿素含量、丙二醛含量及叶片 细胞质膜透性等生理特性的测定,确定每667 m2用量10 kg处理最佳;张家生等[141研究结果表明，每667 m2施保水 剂3.175 kg和2.540 kg的玉米产量与对照差异达极显著 水平，每667 m2施1.588 kg增产不明显；杜建军等网将保 水剂与砂土按质量比设0、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%等5种 水平处理黄瓜幼苗，其水分利用率较对照增加27.67%、 2.84%、-29.06%、-57.85%，说明保水剂施用量较高时反而 会降低水分利用率；王春雨等[18】研究得出，在一定浓度范 围内，番茄出苗率随着保水剂用量的增加而增加，保水剂 用量达到2%后出苗率下降，在1.0%~1.5%用量下番茄壮 苗指数、幼苗叶绿素含量、根系活力和光合速率均较高，综 合分析保水剂用量为1%处理最好。