לסיליקון מספר רב של פונקציות באופן מפתיע בחיי הצומח והוא חשוב במיוחד בתנאים מלחיצים. ניתן להשוות את תפקיד הסיליקון לתפקידם של מטבוליטים אורגניים משניים המבצעים פונקציות מגן בצמחים. כשרואים את כל מגוון התפקידים שממלא הסיליקון בצמחים כנגד לחצים שונים, מודים כיום מדעני העולם שהם עדיין רחוקים מלפתח “תיאוריה מאוחדת” של סיליקון בביולוגיה ובחקלאות.
פונקציות של סיליקון במפעל
לסיליקון השפעה משמעותית על צמיחתם והתפתחותם, מגדיל את התשואות ומשפר את איכות המוצר. יחד עם זאת, ההשפעה החיובית של הסיליקון ניכרת במיוחד בצמחים בתנאי לחץ. הסיליקון מעניק לצמחים חוזק מכני, מחזק את קירות התא, ומבטיח נוקשות של איברי צמח שונים.
סיליקון במינונים אופטימליים מקדם חילוף חומרים טוב יותר של חנקן וזרחן ברקמות, מגביר את צריכת הבורון ומספר אלמנטים אחרים; מספק הפחתה ברעילות של כמויות עודפות של מתכות כבדות. אופטימיזציה של תזונת סיליקון של צמחים מובילה לעלייה בשטח העלים. בתנאים כאלה נוצרים קירות תאים עמידים יותר בצמחים וכתוצאה מכך מצטמצמת הסכנה של הכנסת גידולים, כמו גם נזק להם ממחלות ומזיקים.
אחד התפקידים החשובים של צורות פעיל של סיליקון הוא לעורר את התפתחות מערכת השורשים. מחקרים על דגנים, פירות הדר, ירקות ועשבי מספוא הראו שכאשר משפרים את תזונת הסיליקון של הצמחים, מספר השורשים המשניים והשלישוניים גדל ב 20-100% ומעלה. המחסור בתזונת הסיליקון הוא אחד הגורמים המגבילים בהתפתחות מערכת השורשים של הצמחים. נמצא כי מיטוב תזונת הסיליקון מעלה את יעילות הפוטוסינתזה ואת פעילות מערכת השורשים.
תכונות פריט
יש צורך להדגיש כמה קביעות המבדילות את הסיליקון ממספר אלמנטים אחרים בחיי הצמחים.
הדבר הראשון שיש לציין הוא שכמעט כל הצמחים (למעט יוצאים מן הכלל הנדירים) ניתנים לגידול ללא סיליקון במדיום תזונתי. אפילו צמחים סיליקים כמו אורז וחיטה.
מאפיין נוסף הוא כי סיליקון מצטבר בצמחים בכמויות גדולות, העולות לרוב על ספיגתם של חומרי המזון העיקריים (חנקן, זרחן ואשלגן). טווח ריכוזי הסיליקון בצמחים רחב בהרבה מזה של חומרים מזינים אחרים. אז, תכולת הסיליקון נעה בין 0,1-10% ממשקל יבש, ואילו, למשל, עבור חנקן טווח זה הוא 0,5-6%, עבור אשלגן: 0,8-8%, זרחן: 0,15, 0,5-.%. כלומר, התפשטות ריכוז הסיליקון גדולה בסדר גודל מזה של אלמנטים אחרים.
חשוב מאוד לציין שכאשר מגדלים אותם בתנאים נוחים מלאכותיים, צמחים כמעט ואינם זקוקים לסיליקון.
ישנן שלוש קבוצות צמחים על פי תכולת הסיליקון בחומר יבש:
- תכולת סיליקון יותר מ -5% (אורז, קנה וכו ‘);
- תכולת סיליקון יותר מ -1% (שעורה, שיפון וכו ‘);
- תכולת הסיליקון נמוכה מ- 1% (לדוגמא דו-ערוצים – מלפפון, חמניות וכו ‘).
צורת סיליקון ברקמות הצמח
ברקמות הצמח, הסיליקון הוא בצורה של תרכובות מסיסות במים כגון חומצה אורתוסילית (H4סו4), אתרים אורתוסיליקונים, כמו גם בצורת פולימרים מינרליים בלתי מסיסים וזיהומים גבישיים. כחלק מהחומר האורגני של רקמות הצמח, Si יוצר אסטוסיליקון אסטרים של חומצות הידרוקסיאמינו, חומצות הידרוקסיקרבוקסיליות, פוליפנולים, פחמימות, סטרולים, כמו גם נגזרות של חומצות אמינו, סוכרי אמינו ופפטידים. צורות הסיליקון המסיסות החשובות ביותר בצמחים ובמערכת צמחי האדמה הן חומצות חד-סיליקיות וחומציות רב-סיליקיות. תרכובות אנאורגניות אלו קיימות תמיד בתמיסות מימיות טבעיות. יתר על כן, קיים קשר הדוק ביניהם.
