不同硅源处理对水稻幼苗生长之影响

国立屏东科技大学农园生产系/陈思婷、赵云洋

一、前言

水稻(Oryza sativa L.)属禾本科

单子叶植物,喜温暖多雨的气候,台湾位于热带及亚热带气候区,雨量充沛且气温较高,适合水稻生长,台湾一年可种植两期水稻,是栽种面积最广、农户数最多的产业,为台湾最重要的农作物。稻米的营养含有72-79%醣类物质,多量的醣类物质是提供人类热量的最大来源,同时亦提供7.0~9.0%植物性蛋白质、0.6~2.5%脂肪、0.1~2.0%膳食纤维及0.4~1.0%灰分及丰富矿物质和维生素B群等,对人类有相当大的益处。

硅(silicon, Si)是植物生长和发育的必需矿物营养元素,在植物中发挥重要的作用,施用硅肥会使水稻表皮组织形成角质双硅层,显著提高水稻抗倒伏能力。硅肥在水稻生长中,可使水稻叶片伸出角度变小,叶片呈直立提高光合效率。此外,硅还可能舆表皮细胞壁中的有机化合物形成复合物,因而增加其对酶降解的抵抗力。因此本试验以二氧化硅【液状】、二氧化硅【胶状】及硅酸钾等三种型态的硅源处理水稻幼苗,藉此了解不同硅源对水稻生长与抗氧化活性之影响。

二、材料方法

本试验以水耕方式栽培水稻,选择高雄145号为试验品种,所有硅源原料均由台茂宽腾生技股份有限公司提供。试验初期先探讨不同硅源处理水稻之最佳处理浓度。试验中每一水耕杯中放置约20粒已催芽之水稻种籽后,移入生长箱生长一周后才添加不同浓度硅源于水耕溶液中,待水稻生长至三叶龄时进行水稻农艺性状分析,确认各硅源最佳处理浓度后,再以最适浓度处理水稻,并分析叶绿素含量,及抗氧化酵素,如:超氧歧化酶(superoxide dismutase, SOD) 、过氧化氢酶(catalase, CAT)、抗坏血酸过氧化物(ascorbate peroxidase, APX)及谷胱甘肽酶(glutathione reductase, GR)等活性。以上每一处理均为四重复。本试验资料以变方分析(Analysis of Variance, ANOVA)及最小显著差异Least Significance Difference, LSD)检定。

三、结果

1.不同硅源处理对稻苗生长性状之分析

水稻于生长箱生长一周后分别处理不同硅源，处理浓度依序为:液状二氧化硅为0X,1,000X,1,500X及2,000X;胶状二氧化硅为0X,800X,1,000X及1,500X;硅酸钾为0X,1,000X,1,500X及2,000X。由不同硅源浓度处理对水稻农艺性状(表1)结果可知,各硅源最适处理浓度为:液状二氧化硅1,000倍、胶状二氧化硅1,000倍、硅酸钾为1,500倍。在本次试验可发现,若以株高而言,液状二氧化硅与硅酸钾的效果较佳,胶状二氧化硅其次。若以地上部干重而言,硅酸钾有较高的趋势;以地下部干重而言,二氧化硅的效果均比硅酸钾佳,其中以胶状二氧化硅效果较佳。

表1、不同硅源浓度处理对水稻农艺性状之影响

大写字母表示不同硅源处理间的差异;小写字母表示同一硅源不同浓度处理间的差异。不同字母表示处理间有显著差(P≤0.05)。

观察不同硅源最适处理浓度之稻苗外观性状,各处理间外观均无明显的差异(图1),显示不同硅源处理水稻幼苗后,不会影响水稻生长。

图1、不同硅源处理对水稻幼苗生长之影响。 水稻生长一周后,分别为未处理(a)、液状二氧化硅1,000倍(b)、胶状二氧化硅1,000倍(c)及硅酸钾1,500倍(d)。

2.不同硅源处理对水稻叶绿素之影响

水稻生长至三叶龄时,每种处理取90~100 mg之水稻叶片进行叶绿素含量之测定,并进行四重复。从表2研究结果可知,各硅源处理间的叶绿素含量与对照组均无显著差异,表示不同硅源处理对水稻生理不会造成负面影响。

表2、不同硅源处理对水稻幼苗叶绿素之影响