Silisyum, bitki yaşamında şaşırtıcı derecede çok sayıda işleve sahiptir ve özellikle stresli koşullar altında önemlidir. Silisyumun rolü, bitkilerde koruyucu işlevleri yerine getiren ikincil organik metabolitlerin rolü ile karşılaştırılabilir. Silisyumun bitkilerde çeşitli streslere karşı oynadığı tüm çeşitli rolleri gören bugün dünya bilim adamları, biyoloji ve tarımda silikonun “birleşik bir teorisini” geliştirmekten hala çok uzak olduklarını kabul ediyorlar.
Bir bitkide silikonun işlevleri
Silisyum, bitki büyümesi ve gelişmesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir, verimi arttırır ve ürün kalitesini iyileştirir. Aynı zamanda, silikonun olumlu etkisi özellikle stresli koşullar altındaki bitkilerde fark edilir.Silikon bitkilere mekanik güç verir, hücre duvarlarını güçlendirir, çeşitli bitki organlarının sertliğini sağlar.
Optimal dozlarda silikon, dokularda azot ve fosforun daha iyi metabolizmasını destekler, bor ve bir dizi başka elementin tüketimini artırır; aşırı miktarda ağır metallerin toksisitesinde bir azalma sağlar. Bitkilerin silikon beslemesinin optimizasyonu, yaprak alanında bir artışa yol açar. Bu gibi durumlarda, bitkilerde daha dayanıklı hücre duvarları oluşur, bunun bir sonucu olarak, mahsullerin barınma tehlikesinin yanı sıra hastalık ve zararlılardan zarar görmeleri de azalır.
Aktif silikon formlarının önemli işlevlerinden biri, kök sisteminin gelişimini teşvik etmektir. Tahıllar, turunçgiller, sebzeler ve yem otları üzerinde yapılan çalışmalar, bitkilerin silikon beslenmesi iyileştirildiğinde, ikincil ve üçüncül köklerin sayısının %20-100 veya daha fazla arttığını göstermiştir. Silisyum beslenmesinin eksikliği, bitkilerin kök sisteminin gelişmesinde sınırlayıcı faktörlerden biridir. Silikon beslenmesinin optimizasyonunun fotosentezin verimliliğini ve kök sisteminin aktivitesini arttırdığı bulundu.
Ürün Özellikleri
Unutulmaması gereken ilk şey, hemen hemen tüm bitkilerin (nadir istisnalar dışında) bir besin ortamında silikon olmadan yetiştirilebileceğidir. Pirinç ve buğday gibi silisli bitkiler bile.
Diğer bir özellik ise, silisyumun bitkilerde büyük miktarlarda birikmesidir, bu genellikle ana makro besinlerin (azot, fosfor ve potasyum) emilimini aşar.Bitkilerdeki silikon konsantrasyon aralığı diğer besin maddelerininkinden çok daha geniştir. Bu nedenle, silikon içeriği kuru ağırlığın %0,1-10’u arasında değişirken, örneğin azot için bu aralık %0,5-6, potasyum için: %0,8-8, fosfor: %0,15-0,5’tir. Yani, silikon konsantrasyonunun yayılması, diğer elementlerinkinden daha büyük bir büyüklük sırasıdır.
Yapay uygun koşullar altında yetiştirildiğinde, bitkilerin pratik olarak silikona ihtiyaç duymadığını belirtmek çok önemlidir.
Kuru maddedeki silisyum içeriğine göre üç grup bitki vardır:
- %5’ten fazla silikon içeriği (pirinç, kamış vb.);
- %1’den fazla silikon içeriği (arpa, çavdar vb.);
- silikon içeriği %1’den azdır (örneğin, dikotiledonlar – salatalık, ayçiçeği vb.).
Bitki dokularında silikon formu
Bitki dokularında silikon, ortosilisik asit (H) gibi suda çözünür bileşikler şeklindedir.4SiO4), ortosilikon eterlerin yanı sıra çözünmeyen mineral polimerler ve kristalli safsızlıklar şeklinde. Bitki dokularının organik maddesinin bir parçası olarak Si, hidroksiamino asitlerin, hidroksikarboksilik asitlerin, polifenollerin, karbonhidratların, sterollerin ortosilikon esterlerinin yanı sıra amino asitlerin, amino şekerlerin ve peptitlerin türevlerini oluşturur. Bitkilerde ve toprak-bitki sisteminde en önemli çözünür silisyum formları monosilikik ve polisilisik asitlerdir. Bu inorganik bileşikler her zaman doğal sulu çözeltilerde bulunur. Üstelik aralarında yakın bir ilişki vardır.
