イネ苗に対する異なるケイ素源処理の効果 2018-09

イネ苗に対する異なるケイ素源処理の効果 2018-09

イネ苗に対する異なるケイ素源処理の効果
国立屏東科技大学植物産業学科

1.はじめに
イネ ( Oryza sativa L .) は、イネ科 (イネ科) に属します。単子葉植物は、暖かく雨の多い気候を好みます。台湾は熱帯・亜熱帯気候帯に位置し、降水量が豊富で気温が高く、稲の生育に適しています。台湾では、年に 2 シーズンの米を栽培できます。最も作付面積が広く、農家数も多い産業です。台湾で最も重要な作物です。米は炭水化物の 72 ~ 79% を含み、人間にとって最大のカロリー源であり、7.0 ~ 9.0% の植物タンパク質、0.6 ~ 2.5% の脂肪、0.1 ~ 2.0% の食物繊維、および 0.4% ~ 1.0% で構成されています。灰で、ミネラル、ビタミンBなどが豊富です。米は人間にとってかなりの利点があります。

ケイ素 (Si) は、植物の成長と発達に不可欠なミネラル栄養要素です。植物において重要な役割を果たしています。シリコン肥料を散布すると、表皮組織の下にキューティクルとシリコンの二重層が形成され、イネの耐倒伏性が大幅に向上します。イネの生育中、シリコン肥料はイネの葉の伸張角度を小さくし、葉を直立させて光合成効率を向上させることができます。さらに、シリコンは表皮細胞壁の有機化合物と複合体を形成し、それによって酵素分解に対する抵抗性を高めます。したがって、この実験では、イネの苗を二酸化ケイ素 (液体)、二酸化ケイ素 (コロイド状)、およびケイ酸カリウムを含む 3 種類のケイ素源で処理し、異なるケイ素源がイネの成長と抗酸化活性に及ぼす影響を理解しました。

2.材料法
この実験では、イネを水耕栽培し、高雄 145 号を実験品種として選択しました。すべてのシリコン原料は、Diamond Nano-Biochem から提供されました。実験の開始時に、異なるシリコン源で処理された米の最適な処理濃度が議論されました。実験では、約20個の発芽イネ種子を各水耕カップに入れ、水耕液に異なる濃度のシリコンを加える前に、1週間成長チャンバーに移しました.各ケイ素源の最適処理濃度を確認した後、最適濃度で米を処理しました。クロロフィル含有量を分析した。スーパーオキシドジスムターゼ(SOD)、カタラーゼ(CAT)、アスコルビン酸ペルオキシダーゼ(APX)、グルタチオンレダクターゼ(GR)などの抗酸化酵素活性も分析しました。上記の各処理を 4 連で行った。この実験のデータは、分散分析 (ANOVA) および最小有意差 (LSD) によってテストされました。

3. 結果
1. 異なるケイ素源で処理されたイネ苗の成長特性の分析
イネは、成長チャンバーでの1週間の成長後、さまざまなシリコン源で処理されました.治療濃度は次のとおりです。

(a) 液体シリカ (Liq): 0x、1,000x、1,500x、2,000x。
(b) コロイダル シリカ (Col): 0x、800x、1,000x、1,500x。
(c) ケイ酸カリウム (PS): 0x、1,000x、1,500x、2,000x。

下の表 (表 1) から、各シリコン ソースの最適な濃度は、液体シリカ 1,000x、コロイダル シリカ 1,000x、ケイ酸カリウム 1,500x であることがわかります。この実験では、植物の高さに関しては、液体シリカとケイ酸カリウムがより効果的であり、コロイダルシリカがそれに続くことがわかります。地上の乾燥重量に関しては、ケイ酸カリウムの方が高くなります。地下部の乾燥重量では、ケイ酸カリウムよりもシリカの効果が高く、コロイダルシリカの効果が優れています。

表 1. イネの農業形質に対するさまざまなシリコン源濃度処理の影響

シリコンソース 集中 草丈(cm) 根元の長さ (cm) 地上 地下
生重(g) 乾燥重量 (g) 生重(g) 乾燥重量 (g)
液体シリカ 0x 19.28 アバ 13.64 ああ 0.572 0.0909 0.05 0.0347
1,000倍 19.77 ABa 13.15 ああ 0.6086 0.0964 0.046 0.0363
1,500倍 18.95 ABa 12.89 .Aa 0.5214 0.0891 0.0369 0.0314
2,000倍 19.13 アバ 12.76アブ 0.5332 0.0925 0.0435 0.0357
コロイダルシリカ 0X 18.3Bb 12.36 ああ 0.5472 0.0946 0.0726 0.037
800倍 紀元前17.53年 12.62Aa 0.5283 0.0895 0.0836 0.0414
1,000倍 19.06 バ 12.16 ああ 0.6097 0.1034 0.1164 0.0449
1,500倍 18.99バ 12.34 ああ 0.5957 0.0962 0.0878 0.0396
ケイ酸カリウム 0x 19.8 広告 11.47 バ 0.5894 0.0839 0.067 0.0377
1,000倍 20.44Ac 9.65 バ 0.5854 0.0982 0.0412 0.0285
1,500倍 21.52アブ 10.04 バ 0.6667 0.1106 0.0589 0.0325
2,000倍 22.10 ああ 9.46 バ 0.6513 0.1157 0.0329 0.0285
大文字は、異なるシリコン源による処理の違いを示します。小文字は、同じシリコン源の濃度が異なる処理間の違いを示します。異なる文字は、治療間の有意差を示します (P ≤ 0.05)。
異なるシリコン源の最適濃度でイネ苗の外観を観察すると、各処理間で外観に大きな違いはなく (図 1)、異なるシリコン源が処理後のイネ苗の成長に影響を与えなかったことを示しています。
図 1. イネ苗の成長に対するさまざまなシリコン源の影響。
1 週間のイネ成長後、未処理 (a)、液体シリカ 1,000x (b)、コロイダル シリカ 1,000x (c)、およびケイ酸カリウム 1,500x (d)。

 

2. イネのクロロフィルに対する異なるケイ素源の影響
イネが 3 葉の段階に成長したとき、各処理からの 90 ~ 100 mg のイネの葉を使用してクロロフィル含有量を測定し、4 回繰り返しました。表 2 の研究結果から、各ケイ素源処理と対照群の間でクロロフィル含有量に有意差がないことがわかり、異なるケイ素源処理がイネの生理機能に悪影響を及ぼさないことを示しています。

表 2. イネ苗のクロロフィルに対するさまざまなシリコン源処理の影響
シリコンソース 集中 クロロフィルa含有量 クロロフィルb含有量 総クロロフィル
コンテンツ
対照群 0x 1.62±0.15a 0.43±0.05a 2.05±0.20a
液体シリカ 1,000倍 1.61±0.10a 0.42±0.03a 2.03±0.13a
コロイダルシリカ 1,000倍 1.53±0.06a 0.40±0.02a 1.93±0.08a
ケイ酸カリウム 1,500倍 1.42±0.18a 0.37±0.05a 1.79±0.23a

異なる文字は治療の違いを示します (P ≤ 0.05)

3. イネ苗の抗酸化酵素活性に対する異なるケイ素源処理の影響
最適な濃度のさまざまなシリコン源で米を処理し、抗酸化酵素の活性を分析しました。結果は、対照群と比較してSOD活性およびCAT活性に有意差がないことを示した。しかし、APX活性性能に関しては、ケイ素源で処理されたすべてのイネ苗はAPX活性を低下させましたが、GR活性性能に関しては、コロイダルシリカ処理はより高い傾向を示しました(図2).

図 2. イネ苗における抗酸化酵素 SOD (a)、CAT (b)、APX (c)、および GR (d) の活性に対するさまざまなシリコン源処理の影響。

4. 結論
上記の結果に基づいて、イネ苗を異なるシリコン源で処理した後、1,000x 液体シリカ、1,000x コロイドシリカ、および 1,500x ケイ酸カリウムが最適な処理濃度でした。活性変化に関しては、シリカ処理の効果はケイ酸カリウムの効果よりも優れており、その中でコロイダルシリカは地下の乾燥重量を増加させ、GR 活性の傾向を高めることができます。試験結果は、農家がシリコン肥料を選ぶ際の参考になります。