不同濃度離子鈦浸種對藜麥種苗生長的影響

高宇 林琴 胡丹 何英 鄭珂 胡霞

摘 要 以藜麥品種Negra Collana為材料，研究了不同離子鈦濃度浸種對藜麥幼苗生物量和生理生化的影響。結(jié)果表明，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，尤其1∶500濃度浸種效果尤為明顯。說明離子鈦浸種對于提高植株生物量和光合作用有明顯的作用，為揭示離子鈦的增產(chǎn)效應(yīng)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 藜麥;抗水解穩(wěn)定離子鈦;生理生化;四川省松潘縣

中圖分類號：S519 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.014

藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）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)。藜麥是聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）推薦的唯一的單體植物就可以滿足人體全部基本物質(zhì)需求的完美、全營養(yǎng)食品，其蛋白質(zhì)含量高達13%～23%。藜麥富含多種氨基酸，其中有人體無法產(chǎn)生和必需的8種氨基酸，比例適當且易于吸收[1]。

藜麥對鹽堿、干旱、霜凍等的抗性能力都很強，且植株在自然肥力低的情況下亦能正常生長，因而被廣泛引種[2]。目前，國內(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，能增強植物中酶的活性從而促進植物的生理過程。在促進作物生長、提高作物產(chǎn)量、提高作物對土壤中肥料的吸收利用率、增強抗逆性上起到了一定的作用[4]。關(guān)于抗水解穩(wěn)定離子鈦的研究報道多數(shù)都集中在對產(chǎn)量、品質(zhì)方面，而對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藜麥生物量和種苗生長的影響，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 試驗方法

1.2.1 種子處理和種苗干旱處理

試驗分別用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3 000粒藜麥種子38 h，待發(fā)芽后播種于育苗盤中。前14 d每天澆1次水，保持正常濕潤，待藜麥長出4葉后采集幼苗葉片（從上至下第3～4片葉）進行生理生化指標的測定。

1.2.2 幼苗生物量測定

每盆隨機采集15株藜麥幼苗，采用烘干稱重法測定地上和地下生物量。

1.2.3 幼苗生理生化指標測定

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

1.2.4 試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

用SPSS 13.0對不不同濃度離子鈦浸種下藜麥幼苗生理生化指標進行方差分析，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，藜麥生物量比對照增加了21.28%，1∶300的離子鈦浸種后，藜麥生物量比對照增加了24.60%。統(tǒng)計分析顯示，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）。

2.2 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對藜麥幼苗相對含水量的影響

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含水量比對照增加了4.12%，而1∶300離子鈦浸種處理后幼苗葉片相對含水量卻比對照下降了3.42%。統(tǒng)計分析結(jié)果卻并未發(fā)現(xiàn)三者的明顯差異（P=0.355）。

2.3 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對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照高9.86%。統(tǒng)計分析結(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照組（P=0.000）。

2.4 抗水解穩(wěn)定離子鈦浸種對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0.064 μmol·kg-1。然而，不同濃度離子鈦浸種對丙二醛含量的影響并未達到統(tǒng)計學(xué)的差異水平（P=0.097）。

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

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

3 討論

植物生物量對植物生態(tài)系統(tǒng)機構(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調(diào)節(jié)劑，已被廣泛運用在玉米、大豆、煙草和果蔬等植物的生長上，且大量的研究發(fā)現(xiàn)，離子鈦能促進種子發(fā)芽、根系生長、植株生長等方面。本試驗也證實了之前的研究結(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。葉片相對含水量能夠較好地反映出作物的抗旱性，相對含水量反映了葉片的保水能力，相對含水量較高的葉片有較高的滲透調(diào)節(jié)功能和較強的抗旱性[6]。本研究中，1∶500離子鈦浸種提高了藜麥幼苗相對含水量，1∶300離子鈦浸種卻降低了藜麥幼苗相對含水量，說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植物中酶的活性，從而促進植物葉片生長，積累大量的營養(yǎng)物質(zhì)，提高光合強度，起到增強抗逆性的效果[4]。尤其選擇1∶500濃度浸種最佳。

丙二醛是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物，丙二醛的積累會對膜和細胞造成進一步的傷害[6]，丙二醛的含量表明植物對逆境條件反應(yīng)的強弱及膜脂過氧化作用的程度，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)率是反映植物細胞膜透性的一項基本指標，植物細胞對維持細胞的微環(huán)境和正常代謝起著重要的作用。在正常情況下，細胞膜對物質(zhì)具有選擇透性的能力，當植物受到逆環(huán)境影響時，細胞膜遭到破壞，膜透性增大，從而使細胞內(nèi)的電解質(zhì)外滲，以致植物細胞浸提液的電導(dǎo)率增大。膜透性增大的程度與逆境脅迫強度有關(guān)，也與植物抗逆性的強弱有關(guān)，相對電導(dǎo)率越大，其抗逆性越強。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電導(dǎo)率值，說明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，丙二醛含量和相對電導(dǎo)率顯著下降。說明離子鈦浸種對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。

參考文獻：

[1] KARYOTIS T，ILIADIS C，NOULAS C，et a1.Preliminary research on seed production and nutrient content for certain quinoa varieties in a saline-sodic[J].Journal of Agronomy and Crop Science，2003（189）：402-408.

[2] HARIADI Y，MARANDON K，TIAN Y，et al.Ionic and osmotic relations in quinoa（Chenopodium quinoa Willd.）plants grown at various salinity levels[J].Journal of Experimental Botany，2011，62（11）：185-193.

[3] 楊發(fā)榮，黃杰，魏玉明，等.藜麥生物學(xué)特性及應(yīng)用[J].草業(yè)科學(xué)，2017，34（3）：607-613.

[4] 巫維杰.若爾蓋沙化區(qū)包氣帶水分分布特征與鈦肥技術(shù)應(yīng)用研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2015.

[5] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000：22-36.

[6] 張士功，高吉寅，宋景芝.水楊酸對小麥高鹽毒害的緩解作用[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，1999，5（3）：264-267.

（責任編輯：劉 昀）