盐胁迫条件下，冷等离子体激活的硅纳米颗粒-水溶液对小麦发芽参数和幼苗生长的协同复合作用

《Scientific Reports》：Synergistic combined effects of silicon nanoparticle-water solution activated by cold plasma under salinity stress on wheat germination parameters and seedling growth

　　

摘要

盐度是影响种子萌发和幼苗早期建成的最主要非生物胁迫因素之一，主要通过渗透胁迫和离子扰动降低水分吸收、代谢活动和整体活力。本研究评估了经冷等离子体活化的纳米颗粒水溶液作为种子预处理的组合效果，以减轻盐胁迫引起的损伤。方差分析表明，这些预处理组合对干重（DW）、发芽率（GP）、平均日发芽率（MDG）、日发芽速度（DGS）和种子活力指数（SVI）均产生了显著影响。结果表明，特定的纳米颗粒浓度与等离子体活化时长组合可在盐胁迫下显著提高发芽表现和早期活力。在盐度0 ppm、二氧化硅纳米颗粒100 ppm且等离子体处理时长为0 min/mL的条件下，以及在盐度2000 ppm、二氧化硅纳米颗粒100 ppm且等离子体处理时长为0 min/mL的条件下，记录了最高的发芽率（90%）和平均日发芽率（11.25%/24 h）。在各处理中，盐度3000 ppm、二氧化硅纳米颗粒150 ppm且等离子体处理时长为0.15 min/mL的组合产生了最高的干重（0.247 g）。日发芽速度值最低（表明发芽速度最快）的记录来自盐度2000 ppm、二氧化硅纳米颗粒150 ppm且等离子体处理时长为0.1 min/mL的处理，该处理对应的平均日发芽率值最高。在盐度3000 ppm、二氧化硅纳米颗粒0 ppm且等离子体处理时长为0.05 min/mL的条件下观察到了最高的种子活力指数（15.02）。这些处理在多个发芽指标上始终表现出最强的协同改善效果，凸显了其作为实用高效预处理策略的潜力。这些发现强调了优化预处理条件以改善盐环境中种子建苗的重要性，并表明等离子体活化的纳米颗粒溶液为增强胁迫条件下的早期生长提供了一种前景广阔且可持续的方法。