不同浓度离子钛浸种对藜麦种苗生长的影响

高宇 林琴 胡丹 何英 郑珂 胡霞

摘 要 以藜麦品种Negra Collana为材料，研究了不同离子钛浓度浸种对藜麦幼苗生物量和生理生化的影响。结果表明，离子钛溶液浸种的藜麦幼苗叶片生物量和叶绿素含量明显升高，尤其1∶500浓度浸种效果尤为明显。说明离子钛浸种对于提高植株生物量和光合作用有明显的作用，为揭示离子钛的增产效应提供了理论依据。

关键词 藜麦;抗水解稳定离子钛;生理生化;四川省松潘县

中图分类号：S519 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.014

藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）为藜科藜属一年生草本植物，原产于南美洲安第斯山区。藜麦是联合国粮农组织（FAO）推荐的唯一的单体植物就可以满足人体全部基本物质需求的完美、全营养食品，其蛋白质含量高达13%～23%。藜麦富含多种氨基酸，其中有人体无法产生和必需的8种氨基酸，比例适当且易于吸收[1]。

藜麦对盐碱、干旱、霜冻等的抗性能力都很强，且植株在自然肥力低的情况下亦能正常生长，因而被广泛引种[2]。目前，国内在吉林、河北、山西、甘肃、青海、四川和云南等地都有种植[3]。

抗水解稳定离子钛溶液是一种新型的植物钛微肥，能增强植物中酶的活性从而促进植物的生理过程。在促进作物生长、提高作物产量、提高作物对土壤中肥料的吸收利用率、增强抗逆性上起到了一定的作用[4]。关于抗水解稳定离子钛的研究报道多数都集中在对产量、品质方面，而对于抗性生理方面的研究较少。

本研究是在筛选出合适四川松潘地区栽培的耐旱品种的基础上，采用抗水解稳定离子钛新型植物钛肥料浸种，旨在探索干旱环境下不同浓度离子钛浸种对藜麦生物量和种苗生长的影响，为提高藜麦产量提供基础资料，为高山干旱、半干旱区农业生产力的提高提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试药剂：Tigrow[抗水解稳定钛中钛农化（天津）科技有限公司生产]溶液，Ti含量为3.5 g·L-1，Mg+Zn+Mn+Fe 100 g·L-1。供试藜麦品种：Negra Collana。

1.2 试验方法

1.2.1 种子处理和种苗干旱处理

试验分别用3种浓度离子钛溶液（蒸馏水CK、1∶300离子钛溶液、1∶500离子钛溶液）浸种3 000粒藜麦种子38 h，待发芽后播种于育苗盘中。前14 d每天浇1次水，保持正常湿润，待藜麦长出4叶后采集幼苗叶片（从上至下第3～4片叶）进行生理生化指标的测定。

1.2.2 幼苗生物量测定

每盆随机采集15株藜麦幼苗，采用烘干称重法测定地上和地下生物量。

1.2.3 幼苗生理生化指标测定

采用丙酮比色法测定叶绿素含量;采用称重法测定相对含水量;采用TBA比色法测定MDA含量;采用电导仪测定相对电导率[5]。

1.2.4 试验数据统计分析

用SPSS 13.0对不不同浓度离子钛浸种下藜麦幼苗生理生化指标进行方差分析，用Excel 2016作图，采用最小显著差异法（LSD）比较组间差异（α=0.05）。

2 结果与分析

2.1 抗水解稳定离子钛浸种对藜麦幼苗生物量的影响

图1可以看出，1∶500的离子钛浸泡藜麦种子后，藜麦生物量比对照增加了21.28%，1∶300的离子钛浸种后，藜麦生物量比对照增加了24.60%。统计分析显示，抗水解稳定离子钛浸种处理后的藜麦生物量显著增加（P=0.000）。

2.2 抗水解稳定离子钛浸种对藜麦幼苗相对含水量的影响

从图2可以看出，1∶500抗水解稳定离子钛浸种处理后的藜麦幼苗相对含水量比对照增加了4.12%，而1∶300离子钛浸种处理后幼苗叶片相对含水量却比对照下降了3.42%。统计分析结果却并未发现三者的明显差异（P=0.355）。

2.3 抗水解稳定离子钛浸种对藜麦幼苗叶绿素含量的影响

抗水解稳定离子钛浸种处理对藜麦幼苗叶绿素含量有明显的影响。从图3种可以看出，1∶500离子钛浸种处理的幼苗叶绿素含量比未浸种处理的高出17.37%，而1∶300离子钛浸种处理的藜麦幼苗叶绿素含量比对照高9.86%。统计分析结果表明，离子钛浸种处理后的藜麦幼苗叶绿素含量显著高于对照组（P=0.000）。

2.4 抗水解稳定离子钛浸种对藜麦幼苗丙二醛含量的影响

根据图4可知，抗水解稳定离子钛浸种降低了藜麦幼苗丙二醛含量。1∶500离子钛浸种处理后，藜麦幼苗丙二醛含量比对照降低了8.68%;1∶300离子钛浸种使藜麦幼苗丙二醛含量降低了0.064 μmol·kg-1。然而，不同浓度离子钛浸种对丙二醛含量的影响并未达到统计学的差异水平（P=0.097）。

2.5 抗水解稳定离子钛浸种对藜麦幼苗相对电导率含量的影响

据图5可知，不同浓度抗水解稳定离子钛浸种对藜麦幼苗相对电导率呈现不同的影响。1∶500离子钛浸种后，藜麦幼苗相对电导率比对照降低了4.96%;1∶300离子钛浸种却使幼苗电导率比对照升高了2.78%。然而统计分析结果表明，不同浓度离子钛浸种对藜麦幼苗相对电导率的影响没有显著差异（P=0.301）。

3 讨论

植物生物量对植物生态系统机构和功能的形成具有十分重要的作用，是生态系统的功能指标和获取能量能力的集中表现。抗水解稳定离子钛是一种植物生长调节剂，已被广泛运用在玉米、大豆、烟草和果蔬等植物的生长上，且大量的研究发现，离子钛能促进种子发芽、根系生长、植株生长等方面。本试验也证实了之前的研究结果，离子钛浸种的藜麦幼苗总生物量也显著增加，尤其1∶300浸种处理后生物量增加更明显。叶片相对含水量能够较好地反映出作物的抗旱性，相对含水量反映了叶片的保水能力，相对含水量较高的叶片有较高的渗透调节功能和较强的抗旱性[6]。本研究中，1∶500离子钛浸种提高了藜麦幼苗相对含水量，1∶300离子钛浸种却降低了藜麥幼苗相对含水量，说明离子钛浸种并不是都能提高藜麦幼苗的保水能力和抗旱性，较高浓度的离子钛浸种反而降低了藜麦的抗旱性。

植物叶片叶绿素含量直接关系着植物光合作用过程。本研究中离子钛浸种增加了植物的微量元素供应，使叶绿素含量显著增加，说明离子钛浸种有利用叶绿素合成，提高叶片光合作用，间接增加了植物对环境胁迫的适应性。已经有研究表明，离子钛浸种植物能增强植物中酶的活性，从而促进植物叶片生长，积累大量的营养物质，提高光合强度，起到增强抗逆性的效果[4]。尤其选择1∶500浓度浸种最佳。

丙二醛是膜脂过氧化作用的产物，丙二醛的积累会对膜和细胞造成进一步的伤害[6]，丙二醛的含量表明植物对逆境条件反应的强弱及膜脂过氧化作用的程度，叶片受到的损伤程度越大，丙二醛含量越大。植物叶片电导率是反映植物细胞膜透性的一项基本指标，植物细胞对维持细胞的微环境和正常代谢起着重要的作用。在正常情况下，细胞膜对物质具有选择透性的能力，当植物受到逆环境影响时，细胞膜遭到破坏，膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，以致植物细胞浸提液的电导率增大。膜透性增大的程度与逆境胁迫强度有关，也与植物抗逆性的强弱有关，相对电导率越大，其抗逆性越强。本研究中，1∶300离子钛浸种一定程度上降低了藜麦幼苗丙二醛含量，却增加了其相对电导率值;而1∶500离子钛浸种却明显降低了藜麦幼苗丙二醛含量和相对电导率值，说明1∶500离子钛浸种显著增加了藜麦的抗性。

4 结论

1∶500离子钛溶液浸种的藜麦幼苗叶片生物量和叶绿素含量明显升高，丙二醛含量和相对电导率显著下降。说明离子钛浸种对于提高植株生物量和光合作用有明显的作用，且1∶500是最佳的浸种浓度。

参考文献：

[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] 楊发荣，黄杰，魏玉明，等.藜麦生物学特性及应用[J].草业科学，2017，34（3）：607-613.

[4] 巫维杰.若尔盖沙化区包气带水分分布特征与钛肥技术应用研究[D].成都：成都理工大学，2015.

[5] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000：22-36.

[6] 张士功，高吉寅，宋景芝.水杨酸对小麦高盐毒害的缓解作用[J].应用与环境生物学报，1999，5（3）：264-267.

（责任编辑：刘 昀）