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效應提供了理論依據。

關鍵詞 藜麥;抗水解穩定離子鈦;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，原產于南美洲安第斯山區。藜麥是聯合國糧農組織（FAO）推薦的唯一的單體植物就可以滿足人體全部基本物質需求的完美、全營養食品，其蛋白質含量高達13%～23%。藜麥富含多種氨基酸，其中有人體無法產生和必需的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]。關于抗水解穩定離子鈦的研究報道多數都集中在對產量、品質方面，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栽培的耐旱品種的基礎上，采用抗水解穩定離子鈦新型植物鈦肥料浸種，旨在探索干旱環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，為提高藜麥產量提供基礎資料，為高山干旱、半干旱區農業生產力的提高提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑：Tigrow[抗水解穩定鈦中鈦農化（天津）科技有限公司生產]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;采用電導儀測定相對電導率[5]。

1.2.4 試驗數據統計分析

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 結果與分析

2.1 抗水解穩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%。統計分析顯示，抗水解穩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%。統計分析結果卻并未發現三者的明顯差異（P=0.355）。

2.3 抗水解穩定離子鈦浸種對藜麥幼苗葉綠素含量的影響

抗水解穩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%。統計分析結果表明，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 抗水解穩定離子鈦浸種對藜麥幼苗丙二醛含量的影響

根據圖4可知，抗水解穩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計學的差異水平（P=0.097）。

2.5 抗水解穩定離子鈦浸種對藜麥幼苗相對電導率含量的影響

據圖5可知，不同濃度抗水解穩定離子鈦浸種對藜麥幼苗相對電導率呈現不同的影響。1∶500離子鈦浸種后，藜麥幼苗相對電導率比對照降低了4.96%;1∶300離子鈦浸種卻使幼苗電導率比對照升高了2.78%。然而統計分析結果表明，不同濃度離子鈦浸種對藜麥幼苗相對電導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系統機構和功能的形成具有十分重要的作用，是生態系統的功能指標和獲取能量能力的集中表現。抗水解穩定離子鈦是一種植物生長調節劑，已被廣泛運用在玉米、大豆、煙草和果蔬等植物的生長上，且大量的研究發現，離子鈦能促進種子發芽、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節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，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境脅迫的適應性。已經有研究表明，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，積累大量的營養物質，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，細胞膜對物質具有選擇透性的能力，當植物受到逆環境影響時，細胞膜遭到破壞，膜透性增大，從而使細胞內的電解質外滲，以致植物細胞浸提液的電導率增大。膜透性增大的程度與逆境脅迫強度有關，也與植物抗逆性的強弱有關，相對電導率越大，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率值，說明1∶500離子鈦浸種顯著增加了藜麥的抗性。

4 結論

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] 楊發榮，黃杰，魏玉明，等.藜麥生物學特性及應用[J].草業科學，2017，34（3）：607-613.

[4] 巫維杰.若爾蓋沙化區包氣帶水分分布特征與鈦肥技術應用研究[D].成都：成都理工大學，2015.

[5] 魯如坤.土壤農業化學分析方法[M].北京：中國農業科技出版社，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].應用與環境生物學報，1999，5（3）：264-267.

（責任編輯：劉 昀）