不同濃度離子鈦浸種對(duì)藜麥種苗生長(zhǎng)的影響

高宇，林琴，胡丹，何英，鄭珂，胡霞

（樂(lè)山師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，四川樂(lè)山 614000）

藜麥（Chenopodium quinoaWilld.）為藜科藜屬一年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū)。藜麥?zhǔn)锹?lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）推薦的唯一的單體植物就可以滿(mǎn)足人體全部基本物質(zhì)需求的完美、全營(yíng)養(yǎng)食品，其蛋白質(zhì)含量高達(dá)13%～23%。藜麥富含多種氨基酸，其中有人體無(wú)法產(chǎn)生和必需的8 種氨基酸，比例適當(dāng)且易于吸收［1］。藜麥對(duì)鹽堿、干旱、霜凍等的抗性能力都很強(qiáng)，且植株在自然肥力低的情況下亦能正常生長(zhǎng)，因而被廣泛引種［2］。目前，國(guó)內(nèi)在吉林、河北、山西、甘肅、青海、四川和云南等地都有種植［3］。

抗水解穩(wěn)定離子鈦溶液是一種新型的植物鈦微肥，能增強(qiáng)植物中酶的活性從而促進(jìn)植物的生理過(guò)程。在促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量、提高作物對(duì)土壤中肥料的吸收利用率、增強(qiáng)抗逆性上起到了一定的作用［4］。關(guān)于抗水解穩(wěn)定離子鈦的研究報(bào)道多數(shù)都集中在對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)方面，而對(duì)于抗性生理方面的研究較少。

本研究是在篩選出合適四川松潘地區(qū)栽培的耐旱品種的基礎(chǔ)上，采用抗水解穩(wěn)定離子鈦新型植物鈦肥料浸種，旨在探索干旱環(huán)境下不同濃度離子鈦浸種對(duì)藜麥生物量和種苗生長(zhǎng)的影響，為提高藜麥產(chǎn)量提供基礎(chǔ)資料，為高山干旱、半干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提高提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試藥劑：Tigrow［抗水解穩(wěn)定鈦中鈦農(nóng)化（天津）科技有限公司生產(chǎn)］溶液，Ti 含量為3.5 g·L-1，Mg+Zn+Mn+Fe 100 g·L-1。

供試藜麥品種：Negra Collana。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子處理和種苗干旱處理

試驗(yàn)分別用3 種濃度離子鈦溶液（蒸餾水CK、1 ∶300 離子鈦溶液、1 ∶500 離子鈦溶液）浸種3000粒藜麥種子38 h，待發(fā)芽后播種于育苗盤(pán)中。前14 d 每天澆1 次水，保持正常濕潤(rùn)，待藜麥長(zhǎng)出4 葉后采集幼苗葉片（從上至下第3～4 片葉）進(jìn)行生理生化指標(biāo)的測(cè)定。

1.2.2 幼苗生物量測(cè)定

每盆隨機(jī)采集15 株藜麥幼苗，采用烘干稱(chēng)重法測(cè)定地上和地下生物量。

1.2.3 幼苗生理生化指標(biāo)測(cè)定

采用丙酮比色法測(cè)定葉綠素含量；采用稱(chēng)重法測(cè)定相對(duì)含水量；采用TBA 比色法測(cè)定MDA 含量；采用電導(dǎo)儀測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率［5］。

1.2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 13.0 對(duì)不不同濃度離子鈦浸種下藜麥幼苗生理生化指標(biāo)進(jìn)行方差分析，用Excel 2016 作圖，采用最小顯著差異法（LSD）比較組間差異（α=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗生物量的影響

圖1 可以看出，1 ∶500 的離子鈦浸泡藜麥種子后，藜麥生物量比對(duì)照增加了21.28%，1 ∶300 的離子鈦浸種后，藜麥生物量比對(duì)照增加了24.60%。統(tǒng)計(jì)分析顯示，抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種處理后的藜麥生物量顯著增加（P=0.000）。

圖1 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗生物量的影響

2.2 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗相對(duì)含水量的影響

從圖2 可以看出，1 ∶500 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種處理后的藜麥幼苗相對(duì)含水量比對(duì)照增加了4.12%，而1 ∶300 離子鈦浸種處理后幼苗葉片相對(duì)含水量卻比對(duì)照下降了3.42%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果卻并未發(fā)現(xiàn)三者的明顯差異（P=0.355）。

圖2 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗相對(duì)含水量的影響

2.3 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗葉綠素含量的影響

抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種處理對(duì)藜麥幼苗葉綠素含量有明顯的影響。從圖3 種可以看出，1 ∶500 離子鈦浸種處理的幼苗葉綠素含量比未浸種處理的高出17.37%，而1 ∶300 離子鈦浸種處理的藜麥幼苗葉綠素含量比對(duì)照高9.86%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，離子鈦浸種處理后的藜麥幼苗葉綠素含量顯著高于對(duì)照組（P=0.000）。

圖3 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗葉綠素含量的影響

2.4 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗丙二醛含量的影響

根據(jù)圖4 可知，抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種降低了藜麥幼苗丙二醛含量。1 ∶500 離子鈦浸種處理后，藜麥幼苗丙二醛含量比對(duì)照降低了8.68%；1 ∶300 離子鈦浸種使藜麥幼苗丙二醛含量降低了0.064μmol·kg-1。然而，不同濃度離子鈦浸種對(duì)丙二醛含量的影響并未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異水平（P=0.097）。

圖4 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗丙二醛含量的影響

2.5 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗相對(duì)電導(dǎo)率含量的影響

據(jù)圖5 可知，不同濃度抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗相對(duì)電導(dǎo)率呈現(xiàn)不同的影響。1 ∶500 離子鈦浸種后，藜麥幼苗相對(duì)電導(dǎo)率比對(duì)照降低了4.96%；1 ∶300離子鈦浸種卻使幼苗電導(dǎo)率比對(duì)照升高了2.78%。然而統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，不同濃度離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗相對(duì)電導(dǎo)率的影響沒(méi)有顯著差異（P=0.301）。

圖5 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對(duì)藜麥幼苗相對(duì)電導(dǎo)率含量的影響

3 討論

植物生物量對(duì)植物生態(tài)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)和功能的形成具有十分重要的作用，是生態(tài)系統(tǒng)的功能指標(biāo)和獲取能量能力的集中表現(xiàn)。抗水解穩(wěn)定離子鈦是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，已被廣泛運(yùn)用在玉米、大豆、煙草和果蔬等植物的生長(zhǎng)上，且大量的研究發(fā)現(xiàn)，離子鈦能促進(jìn)種子發(fā)芽、根系生長(zhǎng)、植株生長(zhǎng)等方面。本試驗(yàn)也證實(shí)了之前的研究結(jié)果，離子鈦浸種的藜麥幼苗總生物量也顯著增加，尤其1 ∶300 浸種處理后生物量增加更明顯。葉片相對(duì)含水量能夠較好地反映出作物的抗旱性，相對(duì)含水量反映了葉片的保水能力，相對(duì)含水量較高的葉片有較高的滲透調(diào)節(jié)功能和較強(qiáng)的抗旱性［6］。本研究中，1 ∶500離子鈦浸種提高了藜麥幼苗相對(duì)含水量，1 ∶300 離子鈦浸種卻降低了藜麥幼苗相對(duì)含水量，說(shuō)明離子鈦浸種并不是都能提高藜麥幼苗的保水能力和抗旱性，較高濃度的離子鈦浸種反而降低了藜麥的抗旱性。

植物葉片葉綠素含量直接關(guān)系著植物光合作用過(guò)程。本研究中離子鈦浸種增加了植物的微量元素供應(yīng)，使葉綠素含量顯著增加，說(shuō)明離子鈦浸種有利用葉綠素合成，提高葉片光合作用，間接增加了植物對(duì)環(huán)境脅迫的適應(yīng)性。已經(jīng)有研究表明，離子鈦浸種植物能增強(qiáng)植物中酶的活性，從而促進(jìn)植物葉片生長(zhǎng)，積累大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高光合強(qiáng)度，起到增強(qiáng)抗逆性的效果［4］。尤其選擇1 ∶500 濃度浸種最佳。

丙二醛是膜脂過(guò)氧化作用的產(chǎn)物，丙二醛的積累會(huì)對(duì)膜和細(xì)胞造成進(jìn)一步的傷害［6］，丙二醛的含量表明植物對(duì)逆境條件反應(yīng)的強(qiáng)弱及膜脂過(guò)氧化作用的程度，葉片受到的損傷程度越大，丙二醛含量越大。植物葉片電導(dǎo)率是反映植物細(xì)胞膜透性的一項(xiàng)基本指標(biāo)，植物細(xì)胞對(duì)維持細(xì)胞的微環(huán)境和正常代謝起著重要的作用。在正常情況下，細(xì)胞膜對(duì)物質(zhì)具有選擇透性的能力，當(dāng)植物受到逆環(huán)境影響時(shí)，細(xì)胞膜遭到破壞，膜透性增大，從而使細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)外滲，以致植物細(xì)胞浸提液的電導(dǎo)率增大。膜透性增大的程度與逆境脅迫強(qiáng)度有關(guān)，也與植物抗逆性的強(qiáng)弱有關(guān)，相對(duì)電導(dǎo)率越大，其抗逆性越強(qiáng)。本研究中，1 ∶300 離子鈦浸種一定程度上降低了藜麥幼苗丙二醛含量，卻增加了其相對(duì)電導(dǎo)率值；而1 ∶500離子鈦浸種卻明顯降低了藜麥幼苗丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率值，說(shuō)明1 ∶500 離子鈦浸種顯著增加了藜麥的抗性。

4 結(jié)論

1 ∶500 離子鈦溶液浸種的藜麥幼苗葉片生物量和葉綠素含量明顯升高，丙二醛含量和相對(duì)電導(dǎo)率顯著下降。說(shuō)明離子鈦浸種對(duì)于提高植株生物量和光合作用有明顯的作用，且1 ∶500 是最佳的浸種濃度。