Does the improvement of source ability by applying silicic acid fertilizer enhance the tolerance to high-temperature on ripening stage?

施用硅酸肥改善来源能力是否会增强成熟期的耐高温能力？

基本信息

批准号：
21K05541
负责人：
氏家和広
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Shimane University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

令和3年度までの実験より、ケイ酸の葉面散布が出穂期以降の葉面積を高く維持し、これによってソース能が向上することを示した。しかし、ソース能が向上したにも関わらず玄米の整粒率は向上しなかった。この理由として、下位葉の老化が遅れることで穂への窒素転流が抑制され、穂での窒素不足を招いたのではないかと考えた。幼玄米では各種デンプン合成酵素をはじめ、多数の酵素群によって輸送炭水化物の受け入れ、デンプン合成・蓄積が行われており、窒素不足になると白未熟粒が多発するとされている。令和4年度の実験では、この仮説を検証するため、ケイ酸の葉面散布に加えて、窒素追肥 (実肥) を強化した区も設けた。その結果、葉面散布と窒素追肥強化を同時に実施した区で、葉面散布や窒素追肥強化を単独で行った区よりも整粒率が向上する傾向にあった。近年では、栽培後期に玄米の外観品質向上を目的として実肥の施用が推奨されるケースが増えている。その際、ケイ酸の葉面散布を併用することで、効果をより高められることが期待できる。今後、窒素やケイ素の部位別含有量を調査することで、ケイ酸の葉面散布が出穂期以降の窒素動態に及ぼす影響を解析し、仮説の検証を進める。また、土壌表面へのケイ酸追肥は、根の活性維持に有効であることを示した。出穂期や出穂前1週程度にケイ酸を追肥すると、茎部切断面からの溢泌液量が増加した。根長や根の本数には変化がなかったことから、ケイ酸の追肥は、根の吸水活性を高く維持することが示唆された。ただし、この効果はケイ酸の葉面散布では確認できていない。したがってケイ酸は、葉から吸収された場合には葉の老化を遅らせ葉面積を高く維持する効果を、根から吸収された場合には根の老化を遅らせ吸水能を高く維持する効果を持つと考えられた。ただし、葉と根の両者へケイ酸を供給した場合、これらの効果が両立できるのかについては更なる検証が必要である。

截至 2021 年进行的实验表明，叶面喷洒硅酸可以在抽穗期后保持较高的叶面积，从而改善源性能。然而，尽管酱料性能有所改善，但糙米的成粒率却没有提高。其原因被认为是由于下部叶片衰老延迟，氮向穗部的转运受到抑制，导致穗部缺氮。在年轻的糙米中，大量的酶群，包括各种淀粉合成酶，接受运输的碳水化合物并合成和积累淀粉，据说当缺乏氮时，经常出现白色的未成熟米粒。在2020年的一次实验中，为了验证这一假设，除了叶面喷施硅酸外，我们还设置了强化施氮肥（实肥）的小区。结果表明，同时施用叶面喷施和氮肥追肥的小区，其粒径减小率往往比单独施用叶面喷施和氮肥追肥的小区要好。近年来，建议在栽培后期施用真粪以改善糙米外观品质的案例越来越多。届时，通过叶面喷施硅酸，预计效果将进一步增强。今后，我们将通过调查不同部位氮、硅含量，分析叶面喷施硅酸对抽穗期后氮动态的影响，并进一步验证假设。此外，用硅酸施肥土壤表面可有效维持根系活性。在抽穗期或抽穗前1周左右追施硅酸追肥时，茎切面的渗出液量增加。根长或根数没有变化，这表明额外施硅酸可以使根的吸水活性保持在较高水平。然而，叶面喷施硅酸的这种效果尚未得到证实。因此，当通过叶子吸收时，硅酸具有减缓叶子衰老和保持高叶面积的作用，而当通过根部吸收时，硅酸具有减缓根部衰老和保持高吸水能力的作用。然而，需要进一步验证以确定当向叶和根提供硅酸时这些效应是否可以共存。