Effects of silicon on salinity tolerance of two barley cultivars

Resumo

A adição de silício (Si) pode aumentar significativamente a produção de matéria seca das cultivares de cevada sensíveis ao sal (Hordeum vulgare L. Kepin No. 7) e tolerantes ao sal (Hordeum vulgare L. Jian 4) sob condições de estresse salino. A produção de matéria seca da Kepin No.7 cultivada na solução contendo alto teor de Si (1,0 mM Si/L) e alto teor de sal (120 mM NaCl/L) foi 18,0% maior do que a das plantas tratadas apenas com 120 mM NaCl/L. O rendimento de matéria seca do Jian 4 tratado com baixo teor de Si (0,5 mM Si/L) e alto teor de sal (120 mM NaCl/L) aumentou 15,2% em comparação com o das plantas tratadas apenas com 120 mM NaCl/L. O silício adicionado pode aumentar a taxa fotossintética líquida de duas cultivares de cevada cultivadas na solução contendo 120 mM NaCl/L. A porcentagem de vazamento eletrolítico foi significativamente menor nas folhas de duas cultivares de cevada tratadas com 120 mM de NaCl/L e 1,0 mM de Si/L do que nas folhas tratadas apenas com 120 mM de NaCl/L, o que indicou que o Si adicionado resultou em uma redução da permeabilidade da membrana da cevada estressada pela adição de sal. O silício pode aumentar a absorção de potássio (K) e inibir a absorção de sódio (Na) pela cevada sob estresse salino, atenuando assim a toxicidade do sal para a cevada e aumentando a tolerância das plantas ao sal.

Abstract

Added silicon (Si) could significantly enhance dry matter yields of both salt‐sensitive (Hordeum vulgare L. Kepin No. 7) and salt‐tolerant (Hordeum vulgare L. Jian 4) barley cultivars under salt‐stressed condition. The dry matter yield of Kepin No.7 grown in the solution containing high Si (1.0 mM Si/L) and high salt (120 mM NaCl/L) was 18.0% greater than that of the plants treated with 120 mM NaCl/L alone. The dry matter yield of Jian 4 treated with low Si (0.5 mM Si/L) and high salt (120 mM NaCl/L) was found to increase by 15.2% compared with that of plants treated with 120 mM NaCl/L only. Silicon added could increase net photosynthetic rate of two barley cultivars grown in the solution containing 120 mM NaCl/L. The electrolytic leakage percentage was significantly lower in the leaves of two barley cultivars treated with 120 mM NaCl/L and 1.0 mM Si/L than in the leaves treated with 120 mM NaCl/L alone, which indicated that added Si resulted in a reduction of membrane permeability of salt‐stressed barley. Silicon could enhance the uptake of potassium (K) and inhibit the uptake of sodium (Na) by salt‐stressed barley, thus mitigating the toxicity of salt to barley and increasing salt tolerance of the plants.