Il silicio ha un numero sorprendentemente elevato di funzioni nella vita delle piante ed è particolarmente importante in condizioni di stress. Il ruolo del silicio può essere paragonato al ruolo dei metaboliti organici secondari, che svolgono funzioni protettive nelle piante. Vedendo tutta la varietà di ruoli che il silicio svolge nelle piante contro i vari stress, oggi gli scienziati mondiali ammettono di essere ancora lontani dallo sviluppare una “teoria unificata” del silicio in biologia e agricoltura.
Funzioni del silicio in una pianta
Il silicio ha un effetto significativo sulla crescita e lo sviluppo delle piante, aumenta i raccolti e migliora la qualità del prodotto. Allo stesso tempo, l’effetto positivo del silicio è particolarmente evidente nelle piante in condizioni di stress: il silicio conferisce alle piante resistenza meccanica, rafforza le pareti cellulari, garantendo la rigidità di vari organi vegetali.
Il silicio in dosi ottimali favorisce un miglior metabolismo dell’azoto e del fosforo nei tessuti, aumenta il consumo di boro e una serie di altri elementi; fornisce una riduzione della tossicità di quantità eccessive di metalli pesanti. L’ottimizzazione della nutrizione del silicio delle piante porta ad un aumento dell’area fogliare. In tali condizioni, nelle piante si formano pareti cellulari più resistenti, a seguito delle quali si riduce il pericolo di allevare colture, nonché di danneggiarle da malattie e parassiti.
Una delle funzioni importanti delle forme attive del silicio è quella di stimolare lo sviluppo dell’apparato radicale. Studi su cereali, agrumi, ortaggi ed erbe foraggere hanno dimostrato che quando la nutrizione a base di silicio delle piante è migliorata, il numero di radici secondarie e terziarie aumenta del 20-100% o più. La carenza di nutrimento al silicio è uno dei fattori limitanti nello sviluppo dell’apparato radicale delle piante. È stato scoperto che l’ottimizzazione della nutrizione del silicio aumenta l’efficienza della fotosintesi e l’attività del sistema radicale.
Caratteristiche dell’articolo
La prima cosa da notare è che quasi tutte le piante (con rare eccezioni) possono essere coltivate senza silicio in un mezzo nutritivo. Anche piante silicee come riso e frumento.
Un’altra caratteristica è che il silicio si accumula nelle piante in grandi quantità, che spesso superano l’assorbimento dei principali macronutrienti (azoto, fosforo e potassio).Il range di concentrazioni di silicio nelle piante è molto più ampio di quello degli altri nutrienti. Quindi, il contenuto di silicio varia dallo 0,1-10% del peso secco, mentre, ad esempio, per l’azoto questo intervallo è dello 0,5-6%, per il potassio: 0,8-8%, fosforo: 0,15-0,5%. Cioè, la diffusione della concentrazione di silicio è di un ordine di grandezza maggiore di quella di altri elementi.
È molto importante notare che se coltivate in condizioni artificiali favorevoli, le piante praticamente non hanno bisogno di silicio.
Esistono tre gruppi di piante a seconda del contenuto di silicio nella sostanza secca:
- contenuto di silicio superiore al 5% (riso, canna, ecc.);
- contenuto di silicio superiore all’1% (orzo, segale, ecc.);
- il contenuto di silicio è inferiore all’1% (ad esempio dicotiledoni – cetriolo, girasole, ecc.).
Forma di silicio nei tessuti vegetali
Nei tessuti vegetali, il silicio si presenta sotto forma di composti idrosolubili come l’acido ortosilicico (H4SiO4), eteri di ortosilicio, nonché sotto forma di polimeri minerali insolubili e impurezze cristalline. Come parte della materia organica dei tessuti vegetali, il Si forma esteri di ortosilicio di idrossiamminoacidi, acidi idrossicarbossilici, polifenoli, carboidrati, steroli, nonché derivati di amminoacidi, amminozuccheri e peptidi. Le più importanti forme solubili di silicio nelle piante e nel sistema suolo-pianta sono gli acidi monosilicico e polisilicico. Questi composti inorganici sono sempre presenti nelle soluzioni acquose naturali. Inoltre, c’è una stretta relazione tra loro.
