Silicon có một số lượng lớn các chức năng đáng ngạc nhiên trong đời sống thực vật và đặc biệt quan trọng trong điều kiện căng thẳng. Vai trò của silic có thể được so sánh với vai trò của các chất chuyển hóa hữu cơ thứ cấp thực hiện chức năng bảo vệ trong thực vật. Nhìn thấy đầy đủ các vai trò của silicon đối với thực vật dưới nhiều áp lực khác nhau, các nhà khoa học toàn cầu ngày nay thừa nhận rằng họ còn rất lâu nữa mới có thể phát triển một “lý thuyết thống nhất” về silicon trong sinh học và nông nghiệp.
Chức năng của silic trong thực vật
Silic có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng, tăng sản lượng và nâng cao chất lượng sản phẩm. Đồng thời, ảnh hưởng tích cực của silic đặc biệt đáng chú ý đối với cây trồng trong điều kiện căng thẳng. Silic tạo cho cây khả năng chống chịu cơ học, tăng cường thành tế bào, đảm bảo độ cứng của các cơ quan khác nhau của cây.
Silicon ở liều lượng tối ưu thúc đẩy chuyển hóa nitơ và phốt pho tốt hơn trong các mô, tăng tiêu thụ boron và một số nguyên tố khác; cung cấp giảm độc tính của lượng kim loại nặng quá mức. Tối ưu hóa dinh dưỡng silic của cây dẫn đến tăng diện tích lá. Trong điều kiện đó, các thành tế bào bền hơn được hình thành ở thực vật, do đó giảm nguy cơ cây trồng cắm trại cũng như thiệt hại do dịch bệnh và sâu bệnh gây ra.
Một trong những chức năng quan trọng của các dạng silicon hoạt động là kích thích sự phát triển của hệ thống rễ. Các nghiên cứu về ngũ cốc, trái cây có múi, rau và cỏ làm thức ăn gia súc cho thấy khi dinh dưỡng silic của cây được cải thiện thì số lượng rễ cấp hai và cấp ba tăng từ 20-100% trở lên. Thiếu dinh dưỡng silic là một trong những yếu tố hạn chế sự phát triển của bộ rễ cây trồng. Tối ưu hóa dinh dưỡng silic đã được tìm thấy để tăng hiệu quả quang hợp và hoạt động của hệ thống rễ.
Tính năng mặt hàng
Cần phải làm nổi bật một số đặc điểm giúp phân biệt silic với các nguyên tố khác trong đời sống thực vật.
Điều đầu tiên cần ghi nhớ là hầu hết tất cả các loại cây (với một số ngoại lệ hiếm hoi) có thể được trồng mà không cần silic trong môi trường dinh dưỡng. Ngay cả thực vật silic như gạo và lúa mì.
Một đặc điểm khác là silic tích tụ trong cây trồng với số lượng lớn, thường vượt quá sự hấp thụ của các chất dinh dưỡng đa lượng chính (nitơ, phốt pho và kali). Phạm vi nồng độ của silic trong thực vật rộng hơn nhiều so với các chất dinh dưỡng khác. Do đó, hàm lượng silic dao động trong khoảng 0,1 đến 10% trọng lượng khô, trong khi, ví dụ, đối với nitơ, khoảng này là từ 0,5 đến 6%, đối với kali: 0,8-8%, phốt pho: 0,15, 0,5 -.% . Đó là, sự phân tán của nồng độ silic là một bậc lớn hơn độ lớn của các nguyên tố khác.
Điều rất quan trọng cần lưu ý là khi được trồng trong điều kiện nhân tạo thuận lợi, thực tế cây không cần silic.
Có ba nhóm thực vật theo hàm lượng silic trong chất khô:
- hàm lượng silic lớn hơn 5% (lúa, mía, v.v.);
- hàm lượng silic lớn hơn 1% (lúa mạch, lúa mạch đen, v.v.);
- hàm lượng silic nhỏ hơn 1% (ví dụ, dicots: dưa chuột, hướng dương, v.v.).
Dạng silic trong các mô thực vật.
Trong các mô thực vật, silic được tìm thấy dưới dạng các hợp chất hòa tan trong nước như axit orthosilicic (H4Si4), ete orthosilicon, cũng như ở dạng polyme khoáng không hòa tan và tạp chất kết tinh. Là một phần chất hữu cơ của mô thực vật, Si tạo thành este orthosilicon của axit hydroxyamino, axit hydroxycarboxylic, polyphenol, carbohydrate, sterol, cũng như các dẫn xuất của axit amin, đường amin và peptit. Các dạng silic hòa tan quan trọng nhất trong thực vật và hệ thống đất-thực vật là axit monosilicic và polysilicic. Các hợp chất vô cơ này luôn có trong các dung dịch nước tự nhiên. Ngoài ra, giữa chúng còn có mối quan hệ mật thiết.
