水稻是我国重要的喜硅粮食作物。低温冷害是我国农业生产上的主要气象灾害之一且在东北地区时有发生,严重影响了水稻的生长发育。研究表明,硅能够提高水稻抵抗低温的能力。本文以水稻东农427为试验材料,在苗期对其叶面喷施Si-50(为氨丙基三乙氧基硅烷)、Si-60(为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,制备含有氨基的纳米硅)、Si-60-G(以3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷为原料,经溶胶-凝胶法制备的含有环氧基团的纳米硅),并设置对照组CK(等量蒸馏水)。对苗期水稻喷施不同硅制剂3次并分别对其在日温12℃、夜温10℃条件下进行低温3天、5天、7天胁迫后,测定水稻植株的高度和干重,水稻叶片光合色素、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖含量以及过氧化氢酶和过氧化物酶的活性。研究不同硅制剂对水稻生长和主要生理指标的影响,揭示不同硅制剂提高水稻抗低温胁迫的能力机制。本研究为合理使用硅制剂提高水稻抗低温胁迫能力提供了科学依据,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)在低温胁迫条件下,苗期水稻叶面喷施硅制剂后其生长势增强,水稻株高和干重均增加。当低温天数不超过5天时,Si-60、Si-50-G、Si-60-G处理后的苗期水稻株高随低温天数的增加而增加,分别较CK增加24.32%、22.78%、17.37%且差异均不显著。但当低温胁迫程度增强,水稻株高则呈增长趋势。Si-60-G处理后的苗期水稻干重随低温天数的增加而增加,较CK增加37.34%(p<0.05)。Si-50-G处理后的苗期水稻干重也增加,较CK增加12.09%(p<0.05)。(2)在低温胁迫条件下,对苗期水稻叶面喷施不同硅制剂后水稻光合色素含量增加。其中Si-50、Si-60、Si-50-G、Si-60-G处理后的水稻叶片叶绿素a含量随低温天数增加呈现先增后降再增的变化趋势且较CK均增加;Si-60、Si-50-G、Si-60-G处理后水稻叶片叶绿素b含量随低温天数增加而增加,且分别较CK增加28.83%、69.31%、40.76%,差异均不显著;Si-50、Si-50-G处理后水稻叶片类胡萝卜素含量也随低温天数增加而增加,且分别较CK增加69.72%、76.74%但差异不显著。可见,不同硅制剂对水稻光合色素含量有积极影响。(3)低温胁迫条件下,Si-50、Si-60、Si-50-G、Si-60-G处理后的苗期水稻叶片中丙二醛含量均降低,分别较 CK 降低 22.60%(p>0.05)、232.62%(p<0.05)、206.90%(p<0.05)、248.62%(p<0.05)。低温胁迫下,对照组CK水稻叶片内脯氨酸含量随低温天数增加而增加,Si-50、Si-60、Si-50-G、Si-60-G处理后的苗期水稻叶片中脯氨酸含量均随低温天数增加而降低,其中 Si-50 较 CK 降低了 15.57%(p<0.05)。低温胁迫初期,Si-50、Si-60、Si-50-G、Si-60-G处理后的水稻植株可溶性糖含量分别降低70.99%(p<0.05)、8.33%(p>0.05)、61.27%(p<0.05)、16.48%(p<0.05)。可见,对苗期水稻叶面喷施硅制剂能在一定程度上降低水稻叶片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量。(4)低温胁迫条件下,POD活性会增强。Si-50、Si-50-G处理后水稻叶片POD活性降低,分别较 CK 降低了 137.84%(p<0.05)、135.28%(p<0.05)。在轻度低温胁迫下 Si-50-G、Si-60-G处理后的苗期水稻植株CAT活性随着低温天数增加而增加,分别增长了 275.31%(p<0.05)、136.96%(p<0.05)。但当低温胁迫增强,CAT活性出现部分下降部分升高。可见,对苗期水稻喷施硅制剂对POD和CAT活性具有调节作用。