在低温胁迫下外源硅对寒地粳稻叶片生理生化指标的影响

发布时间：2020-07-19 22:06

【摘要】：水稻在我国粮食产业上占有举足轻重的地位。在我国东北地区,低温冷害时有发生,严重影响水稻的正常生长发育。水稻是喜硅作物。研究发现,硅能够影响水稻的生理生化反应,也可以有效的提高水稻的抗低温能力。本文以水稻东农427为试验材料,在分蘖期和孕穗期对其叶面喷施Si-50(氨丙基三乙氧基硅烷)、Si-60(3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷)、Si-50-G(以氨丙基三乙氧基硅烷为原料,通过溶胶-凝胶法制备的含有氨基的纳米硅)、Si-60-G(利用3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷,经溶胶-凝胶法制备的含有环氧基的纳米硅)、Si-RH(水稻壳提取硅)五种外源硅,并设置对照。并在水稻分蘖期喷施外源硅后进行低温4天的处理。测定分蘖期和孕穗期水稻叶片的过氧化氢酶、过氧化物酶活性以及光合色素、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量,及产量和构成因子,研究外源硅对水稻主要生理指标的影响及低温胁迫下它在提高水稻抗逆性方面的效果。本研究为合理使用外源硅提高水稻抗低温胁迫的能力,以及外源硅对不同时期水稻生长发育的影响提供了科学依据,对保证黑龙江省水稻持续高产、稳产以及硅肥研发等均具有重要的理论和现实意义。试验结果如下:(1)喷施不同外源硅可以提高水稻抗低温冷害的能力及产量低温胁迫下,对水稻叶片光合色素含量增加最多的为Si-60-G,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别显著增加33.71%、17.84%和55.91%。Si-50-G使丙二醛含量显著减少33.22%。Si-50-G使水稻叶片的CAT活性显著升高22.04%。Si-50使脯氨酸含量显著增加169.12%,降低POD活性48.80%。Si-60-G处理的可溶性糖含量比对照显著增加131.18%,它使水稻显著增产27.50%。(2)常温条件下于分蘖期和孕穗期喷施不同外源硅可以提高水稻产量,调控水稻叶片生理机制分蘖期喷施Si-60-G使水稻显著增产30.42%;Si-RH可以显著提高水稻叶片叶绿素a含量14.49%,使水稻叶片CAT活性显著上升49.13%;Si-60使可溶性糖含量显著提升32.58%。孕穗期的Si-60显著提升水稻叶片类胡萝卜素含量19.8%;Si-50显著增加水稻叶片的脯氨酸含量80.06%,Si-RH使水稻叶片丙二醛含量显著下降50.75%。综上所述,喷施外源硅可以有效提高水稻抗低温能力,不同种类外源硅对水稻各项生理指标的影响效果不一致,其中Si-60-G效果最佳;常温条件下喷施外源硅可以提高水稻产量,合理调节水稻体内各项生理过程,有利于水稻生长发育,其中Si-60-G对水稻生理指标正向影响效果最显著。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511.22
【图文】：

外源,分蘖期,产量,水稻

结果与分析不同外源硅对水稻株高及产量的影响.1 不同外源硅对水稻产量及构成因子的影响由图 3-1 可知，所有外源硅处理的水稻千粒重均高于对照，其中 Si-60、Si-60-G、Si-0 的千粒重比对照分别增加 6.90%、6.28%、3.45%、1.65%。所有外源硅处理的有效于对照，其中 Si-60、Si-50-G、Si-60-G、Si-50、Si-RH 分别增加 7.38%、6.68%、5%、3.96%。喷施外源硅后水稻穗粒数也均有增加，其中 Si-60-G、Si-RH、Si-50-G、穗实粒数分别增加 13.85%、12.93%、9.88%、9.47%。外源硅处理后水稻产量有大，其中 Si-60-G、Si-60、Si-50-G、Si-RH、Si-50 分别增加 27.50%、25.65%、21.25%、18%。这说明，所有外源硅不仅能提高水稻的抗低温能力，还能有效地提高水稻产量、每穗实粒数和有效穗数，进而达到增产的目的。外源硅中 Si-60、Si-60-G 的增产 Si-50-G、Si-50、Si-RH。

外源,分蘖期,产量,水稻

对照分别增加了 4.68%、4.25%、2.93%、2.00%，所有外源硅与对照差异不显数这个指标上，Si-60、Si-60-G、Si-RH、Si-50、Si-50-G 处理后的水稻有效穗分别增加 13.70%、9.44%、7.26%、4.13%、1.01%，其中效果最显著的是 Si-60处理后，水稻每穗实粒数也有增高，其中 Si-50-G、Si-60-G、Si-RH、Si-60、S 14.45%、14.32%、13.05%、7.30%、1.66%，Si-50-G、Si-60-G、Si-RH 与对照稻产量有所增加，Si-60-G、Si-60、Si-RH、Si-50-G、Si-50 和对照比分别增高 3%、24.81%、16.31%、7.98%，Si-60-G、Si-60、Si-RH、Si-50-G 与对照差异显著施五种外源硅后，水稻的千粒重虽然有增加，但是增幅并不大，效果最好的是 Si与经过低温胁迫的水稻相比，产量及构成因子均有所提高，证明低温确实可以产生重要的危害。因此，利用外源硅加强对低温的预防很有必要。

外源,常温,产量,水稻株高

图 3-3 常温条件下孕穗期不同外源硅对水稻产量及构成因子的影响Fig.3-3 Effects of different silicon on rice yield and composition factorsunder normal temperature conditions同外源硅对水稻植株株高的影响 3-4 可知，水稻株高与对照相比，Si-RH、Si-60-G、Si-50-G、Si-50、Si-6均有所降低，分别降低了 7.24%、6.21%、5.75%、3.79%、2.31%，其中 CK 差异显著。喷施外源硅后水稻株高普遍降低，对水稻施加外源硅，生长过高，提高了水稻的抗倒伏能力。

【参考文献】