Phạm Phước Nhẫn * Diệp Ngọc Liên

* Tác giả liên hệ (ppnhan@ctu.edu.vn)

Abstract

Silicon has multiple functions in plant biology, particularly in responses of plants to biotic and abitotic stress present in their living environment. Under the salinity of 2? NaCl in pots, silicon from sodium silicate and calcium silicate was applied to OM4900 rice cultivar at 10, 30, and 50 days after sowing by spraying or mixing with fertilizers. For each time of application, 100 mg and 250 mg of sodium silicate and calcium silicate per pot were used respectively. Results showed that silicon addition enhanced plant height under saline condition at early stages of rice growth and showed no effect on the biosynthesis of photosynthetic pigments. Its supplement also increased the number of seeds per panicle and the ratio of filled seeds contributing to a higher yield than the control. Silicon applied plant accumulated a significantly higher silicon content in husks, simultaneously had a considerably reduction in the ratio of discoloration seeds. A remarkable finding is that there was an tightly inverse correlation (R2 = 0.77) between silicon accumulation in rice husk with the number of discolored seeds. Therefore, silicon should be supplemented to rice to improve yield and pest management.
Keywords: Discoloration seed, photosynthesic pigments, salinity, silicon, yield

Tóm tắt

Silic có rất nhiều chức năng trong sinh học thực vật, đặc biệt là các đáp ứng của thực vật với các điều kiện bất lợi sinh học và phi sinh học hiện diện trong môi trường sống của chúng. Trong điều kiện mặn 2? trong chậu, silic dưới dạng natrisilicate và calcisilicate được bổ sung cho cây lúa giống OM4900 ở các thời điểm 10, 30 và 50 ngày sau khi gieo bằng cách phun hoặc trộn với phân bón. ở từng thời điểm xử lý, liều lượng của natrisilicate và calcisilicate lần lượt là 100 mg và 250 mg cho một chậu. Bổ sung silic có tác dụng tăng cường chiều cao cây ở giai đoạn đầu của sự sinh trưởng trên cây lúa và không gây ảnh hưởng lên sự sinh tổng hợp các sắc tố quang hợp. Cung cấp thêm silic cho cây lúa làm gia tăng số hạt trên bông, tỷ lệ hạt chắc góp phần gia tăng năng suất so với đối chứng. Cây lúa được bổ sung silic tích lũy nhiều silic hơn một cách đáng kể trong vỏ trấu đồng thời làm giảm tỷ lệ hạt lem một cách có ý nghĩa. Có một mối tương quan nghịch chặt chẽ (R2 = 0,77) giữa hàm lượng silic trong vỏ trấu và số lượng hạt lem. Vì vậy, nên bổ sung silic cho cây lúa nhằm cải thiện năng suất và quản lý dịch hại.
Từ khóa: Hạt lem, mặn, năng suất, sắc tố quang hợp, silic

Article Details

Tài liệu tham khảo

Ahmad R., Zaheer S.H., and Ismail S. 1992. Role of silicon in salt tolerance of wheat (Triticum aestivum L.). Plant Science 85: 43-50.

Al-aghabary K., Zhu Z., and Shi. Q. 2004. Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence and anti-oxidative enzyme activities in tomato plants under salt stress. Journal of Plant Nutrition 27: 2101-2115.

Binzel M. and Reuveni M.L. 1994. Cellular mechanisms of salt tolerance in plant cells. Horticulture 16: 33-70.

Chen H.J. and Wang S.J. 2008. Molecular regulation of starch accumulation in rice seedling leaves in response to salt stress. Acta Physiologiae Plantarum 30: 135-142.

Currie H.A. and Perry C.C. 2007. Silica in plants: Biological, biochemical and chemical studies. Annals of Botany 100: 1383-1389.

Epstein E. 1994. The anomaly of silicon in plant biology. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 91: 11-17.

Epstein E. 1999. Silicon. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 50: 641-644.

Epstein E (2009). Silicon: its manifold roles in plants. Annals of Applied Biology 155: 155-160.

Epstein E. and Bloom A.J. 2005. Mineral Nutrition of Plants: Principles and Perspectives. Second Edition. Sinauer.

Frey N.F., Mbengue M., Kwaaitaal M., Nitsch L., Altenbach D., Haeweker H., Duran R.L., Njo M.F., Beeckman T., Borst J.W., Panstruga R., and Robatzek S. 2012. Plasma membrane calcium ATPases are important components of receptor-mediated signaling in plant immune responses and development. Plant Physiology 159: 789-809.

Gao J.B., Chao D.Y., and Lin H.X. 2007. Understanding abiotic stress tolerance mechanisms: recent studies on stress response in rice. Journal of Integrative Plant Biology 49: 742-750.

Gong H.J., Randall P.D., and Flowers T.J. 2005. Silicon deposition in the root reduces sodium uptake in rice (Oryza sativa L.) seedlings by reducing bypass flow. Plant, Cell and Environment 29: 1970-1979.

Hepler P.K. 2005. Calcium: a central regulator of plant growth and development. Plant Cell 17: 2142-2155.

IRRI. 1998. Standard evaluation system for rice. IRRI, Los Banos, Laguna, Philippines.

Jawahar S. and V. Vaiyaburi. 2010. Effect of sulphur response and yield components of rice genotypes and silicon fertilization on growth and yield of rice. International Journal of Current Research 9: 36-38.

Khush G.S. 2005. What is will take to feed 5.0 billion rice consumers in 2030. Plant Molecular Biology 59: 1-6.

Liang Y.C., Zhang W.Q., Chen J., and Ding R. 2005. Effect of silicon on H+-ATPase and H+-PPase activity, fatty acid composition and fluidity of tonoplast vesicles from roots of salt-stressed barley (Hordeum vulgare L.). Journal of Environmental and Experimental Botany 53: 29-37.

Nhan P.P., Dong N.T., Nhan H.T., and Chi N.T.M. 2012. Effects of OryMaxSL and SiliysolMS on growth and yield of MTL560 rice. World Applied Science Journal 19: 704-709.

Nhan P.P. and Hai N.T. 2013. Amelioration of aluminum toxicity on OM4900 rice seedlings by sodium silicate. African Journal of Plant Science 7: 208-212.

Ma J.F., Nishimara K., and Takahashi E. 1989. Effect of silicon on the growth of rice plants at different growth days. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 35: 347-356.

Mitani N. and Ma J.F. 2005. Uptake system of silicon in different plant species. Journal of Experimental Botany 56: 1255-1261.

Phạm Phước Nhẫn và Phạm Minh Thùy. 2011. Ảnh hưởng mặn và vai trò của natrisilicate trên lúa ở giai đoạn mạ. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ 19b: 187-196.

Rodrigues F.A., Vale F.X., Korndörfer G.H., Prabhu A.S., Datnoff L.E., Oliveira A.M., and Zambolim L. 2003. Influence of silicon on sheath blight of rice in Brazil. Crop Protection 22: 23-29.

Singh G. 2009. Salinity-related desertification and management strategies: indian experience. Land Degradation and Development 20: 367-385.

Snyder G.H., Matichenkov V.V., and Datnoff L.E. 2007. Silicon. In: Allen V., Barker, and David J. Pilbeam editors. Handbook of Plant Nutrition, CRC Press.

Wellburn A.R. 1994. The spectral determination of chlorophylls-a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of Plant Physiolology 144: 307-313.

Yeo A.R., Flowers S.A., Rao G., Welfare K., Senanayake N., and Flowers T.J. 1999. Silicon reduces sodium uptake in rice (Oryza sativa L.) in saline conditions and this is accounted for by reduction in transpirational bypass flow. Plant, Cell and Environment 22: 559-565.

Zhu Z., Wei G., Li J., Qian Q., and Yu J. 2004. Silicon alleviates salt stress and increases antioxidant enzymes activity in leaves of salt-stressed cucumber (Cucumis sativus L.). Plant Science 167: 527-533.