به منظور بررسی اثر غلظت های مختلف سیلیسیم روی میزان تحمل به سرما در گیاهچه های خربزه، این تحقیق بصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار در سال 1394 در دانشگاه بو علی سینا انجام شد. فاکتور اول، دما در سه سطح 0 ، 2 و 21 درجه سانتی گراد و فاکتور دوم، شامل کاربرد سیلیسیم در محلول غذایی در چهار سطح 0 ، 1/0 ، 1 و 2 میلی مولار از منبع سیلیکات پتاسیم بود. نتایج نشان داد با کاهش دما ارتفاع بوته، وزن تر و خشک شاخساره و ریشه، تعداد و سطح برگ، کاهش یافت. درگیاهان تیمار شده با غلظت 1 و 2 میلی مولار سیلیسیم سطح برگ افزایش پیدا کرد، در صورتی که تأثیر سیلیسیم بر ارتفاع، وزن تر و خشک گیاهان، معنی دار نبود. با افزایش سطح تنش، نشت یونی برگ و پراکسیداسیون چربی های غشاء، افزایش و محتوای نسبی آب برگ کاهش پیدا کرد. استفاده از تیمار 1 و 2 میلی مولار سیلیسیم، تحت تنش سرما باعث کاهش نشت یونی و پراکسیداسیون چربی های غشاء و حفظ محتوای نسبی آب برگ شد، در دمای صفر درجه سانتی گراد، کمترین میزان نشت یونی (16/40 درصد) و پراکسیداسیون چربی های غشاء (23/0 میکرو مول مالون دی آلدهید در گرم وزن تر) در تیمار 1 میلی مولار سیلیسیم به دست آمد، که تفاوت معنی داری با تیمار 2 میلی مولار سیلیسیم نداشت. کاربرد غلظت 1 میلی مولار سیلیسیم باعث افزایش معنی دار در میزان پرولین برگ (14/0 میکرو مول در گرم وزن تازه) نسبت به تیمار شاهد (08/0 میکرو مول در گرم وزن تازه) شد. بیشترین میزان کربوهیدرات و پروتئین محلول در تیمار 1 و 2 میلی-مولار سیلیسیم بدست آمد. کاربرد سیلیسیم با غلظت 1 میلی مولار باعث افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز (52/85 واحد در گرم وزن تازه برگ) نسبت به شاهد (20/55 واحد در گرم وزن تازه برگ) شد. بیشترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز (03/0 واحد در گرم وزن تازه برگ) در تیمار 1 میلی مولار سیلیسیم بدست آمد. به نظر می رسد سیلیسیم توانست با کاهش پراکسیداسیون چربی های غشاء و نشت یونی و نیز حفظ محتوای نسبی آب برگ تحمل گیاه خربزه به سرما را فراهم آورد.