Silic (Si) là nguyên tố hóa học quan trọng cho cây trồng. Silic giúp cây cứng cáp, chống sâu bệnh, quang hợp tốt và hấp thu phân nitơ hiệu quả. Silic cũng giúp cây hấp thụ kim loại nặng, chịu đựng thời tiết khắc nghiệt,... Cùng SITTO eShop tìm hiểu cụ thể về vai trò của Silic đối với cây trồng qua bài viết dưới đây nhé!
Silic dạng hòa
tan (Orthosilicic acid [H4SiO4]
hoặc Monosilicic acid [Si(OH)4] và
Anion của Silicic acid) được khai thác từ đất đá núi lửa (nham thạch) có thành
phần khoáng Silicon hoặc Silica được sử dụng rộng rãi cả trong nông nghiệp và
thủy sản. Những khoáng được lấy từ nham thạch còn có tên là Smectite (Zeolite),
Clinoptilolite. Cây trồng hấp thụ silic dạng hòa tan (SiO32-) được bằng 2 con đường: Qua rễ và qua lá.
Silic có nhiều tác dụng có lợi cho cây trồng. Nó giúp lá cây đứng thẳng (erectness), thân cây vững chắc, không dễ đổ, ngăn chặn sự xâm nhập của mầm bệnh vào rễ và lá và ngăn ngừa độc tính của mangan và sắt (đất phèn).
Silic
là nguyên tố trung
lượng có nhiều tác dụng có lợi đối với cây trồng
Silic có mặt từ màng sinh chất của rễ có thể làm tăng sự hấp thụ và vận chuyển K+ và giảm sự hấp thu và vận chuyển Na+ từ rễ đến chồi khi đất có độ mặn.
Sự tích lũy Silic trong nội bì và thành tế bào của thực vật có thể làm giảm sự tích lũy Na+ trong rễ và chồi thông qua việc giảm vận chuyển apoplastic (Vận chuyển nước và chất tan qua thành tế bào và khoảng gian bào, nước và chất tan đi qua khoảng trống giữa thành tế bào với màng sinh chất, các khoảng gian bào và đi đến nội bì).
Ngoài ra, việc xử lý Silic ở thực vật dẫn đến các tế bào lá mở rộng
thông qua việc mở rộng thành tế bào, giúp cây giữ được nhiều nước hơn. Giảm
thoát hơi nước dẫn đến giảm áp lực thẩm thấu trong tế bào thực vật và cải thiện
hoạt động của rễ và tăng tỷ lệ K+/Na+ trong tế bào của rễ
và lá làm giảm độc tính của Na+.
Sự hấp thụ silic của thực vật dẫn đến tăng hoạt động PPase và ATPase
trong không bào (Sự tách các ion muối vào không bào) làm giảm sự hấp thu Na+
và tăng cường sự hấp thu K+ của màng tế bào.
Silic còn có tác dụng khác như giúp giải phóng
Phốt phát cố định trong đất ruộng. Mối quan hệ tương hỗ giữa Silic và Lân trong
cây có tác dụng tích cực lên sự hấp thu và chuyển hóa các chất dinh dưỡng P, Si
và N của cây trồng. Axit silicic phá vỡ Phốt phát liên kết với nhau trong đất,
tăng khả năng cung cấp P, biến nó thành Axit photphoric mà cây trồng có thể hấp
thụ.
Silic còn có tác
dụng tăng hiệu lực của phân N và các chất dinh dưỡng khác.
Silic không chỉ đóng vai trò là thành phần cấu
tạo nên thành tế bào và làm tăng tính bền vững của thành tế bào. Nó cũng làm giảm
sự tổng hợp của lignin. Việc bổ sung Silic vào thành tế bào giúp củng cố thành
tế bào cứng chắc với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn so với quá trình tổng hợp
lignin.
Silic tạo cho thành tế bào có tính đàn hồi (độ
đàn hồi) trong quá trình giãn nở của tế bào. Phần phần này trong vách sơ cấp
liên kết với pectin và polyphenol ở dạng liên kết chéo (crosslinks) cho phép
vách có tính mềm dẻo tốt và cho phép tế bào trương nở bình thường.
Acid Silic (tương tự như axit boric [B(OH)3])
trong dung dịch nước sẽ tương tác với pectin và polyphenol trong thành tế bào
và được định vị chính ở thành tế bào giúp cho thành tế bào cứng cáp hơn...
Si tích tụ trong các mô biểu bì và một lớp
màng Cellulose-Si được tạo ra khi có mặt các ion Ca2+ và Pectin giúp
bảo vệ cây trồng
Silic làm tăng sự cứng chắc của
thành tế bào với lignin. Đây là một tiến trình làm hạn chế thoát hơi nước tại bề
mặt của cây, duy trì nước trong lá ở mức cao, ổn định nhờ tạo thành lớp biểu bì
kép silica – cutic (sừng cứng)
Silic hấp thụ các kim loại độc hại như Fe, Al
và Mn. Trên đất phèn,
Silic tạo phức với Sắt, Nhôm thành những hợp chất khó tan, cố định được phèn, làm tăng tỷ lệ P/Fe và P/Al trong cây, điều
này thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây.
Phun Silic hoạt tính phủ lên lá cây làm cho
cây ít mất nước, cây trồng có khả năng chống lại điều kiện hạn hán hay điều kiện
thời tiết nắng nóng tốt hơn cây bình thường. Tốc độ thoát hơi nước nói chung chịu ảnh hưởng bởi hàm lượng Silica
Gel liên kết với Cellulose trong vách tế bào biểu bì. Lớp silica gel dày hơn
giúp hạn chế sự mất nước, trong khi vách tế bào biểu bì ít Silica gel sẽ cho nước
thoát ra nhanh hơn.
Silic tăng cường khả năng chịu hạn cùng với khả
năng chịu mặn ở thực vật thông qua việc hình thành các mô Silic hóa ở thực vật.
Silic có khả năng làm tăng hàm lượng Protein hòa tan trong lá cây, giúp cây trồng
khắc phục tình trạng hạn mặn bằng cách thay thế hàm lượng Protein hòa tan bị mất
do hạn mặn
Silic đóng vai trò quan trọng trong giảm độc
tính Cd ở lúa, Si tăng tích lũy Cd trong rễ và giảm vận chuyển Cd từ rễ đến chồi
33%, từ đó giảm bớt độc tính Cd trong hạt.
Silic là một nguyên tố có hoạt tính sinh học tác dụng
cả 2 cơ chế sinh học và sinh lý. Silic tác động như một chất điều chỉnh liên
quan đến thời điểm và mức độ phản ứng của cây trồng tạo sức đề kháng cho cây
trồng.
Rễ sau khi hấp thu Silic sẽ
được vận chuyển và tích tụ ở xylem (mạch gỗ) và thành tế bào xylem, và giúp
ngăn cản sự sụp đổ khi hô hấp tăng.
Silic cũng tích tụ dọc trục rễ
và tích tụ nhiều ở thành trong của biểu bì (endodermis) và hoạt động như một cơ
chế rào cản rất hiệu quả chống lại sự xâm nhiễm vào trụ giữa của cây do tác
nhân bệnh và thực vật ký sinh.
Ở chồi và lá, sự phân phối Silic phụ thuộc vào tỉ lệ thoát hơi nước của cây và được tích tụ sau khi thoát hơi nước ở giai đoạn cuối của dòng thoát hơi nước thường ở (1) Ngoài và trong thành tế bào biểu bì lá (cả trên và dưới); (2) Lá bắc; (3) Lông và (4) Tế bào dạng buliform (silic ở dạng [SiO2 .nH2O]) xếp thành tầng trong tế bào biểu bì lá một màng mỏng Silic và trở thành những rào cản có hiệu quả chống lại sự mất nước do thoát hơi nước qua lớp cutin và sự xâm nhiễm của nấm vào tế bào.
Theo kết quả phân tích của FAO (hiệp hội lương thực thế giới), mỗi 01 ha sản xuất ra 05 tấn lúa trong 01 vụ cây lúa sẽ hấp thụ 250 kg Silic. Trong quá trình trồng lúa chúng ta cần thiết phải bổ sung Silic, Silic rất quan trọng đối với cây lúa vì nó là nguyên tố dinh dưỡng trung lượng để hình thành các tế bào trên cây và vỏ của hạt lúa, đồng thời tham gia quá trình vận chuyển dinh dưỡng trong cây và giải phóng P, K trong đất giúp tăng khả năng sử dụng P, K. Lượng hấp thu silic (150-300 kg/ha).
- Tăng số bông, số hạt/bông, số hạt chắc (Nguyễn
Đức Thuận và ctv, 2007 – Okuda. A và Takahashi. E,
1965)
- Khi bổ sung 1,5-2 tấn/ha à giảm thiệt hại
do: đạo ôn, đốm nâu, khô vằn, bạc lá (Fabricio và ctv, 2005)
- Khi sử dụng Silic dạng Calcium Silicate (CaAl2Si2O8)
à giảm 73-78%
đạo ôn, 58-75% đốm nâu
- Bón phân chứa silic còn có tác dụng giảm tỷ lệ
lem lép hạt, giúp cho hạt lúa vàng sáng, sạch bệnh, góp phần tăng phẩm chất và
giá trị của lúa gạo.
Okuda.A và Takahashi.E (1965)
- Theo S.Yoshida (IRRI), khi hàm lượng Silic
trong lá lúa dưới 5% là cây thiếu Silic nghiêm trọng. Khi hàm lượng Silic trong
lá dưới 11% bón Silic đã có hiệu quả.
- Tại Hàn Quốc: Bón 2 tấn/ha tăng năng suất 28%
so với đối chứng.
- Sự tích lũy Silic trong phiến lá và thân lúa
làm giảm khả năng che bóng lẫn nhau và tính nhạy cảm của cây đối với các bệnh
do lượng đạm cao gây ra.
Vai trò của Silic đối với cây trồng
Năm 2005, được sự đồng ý của Cục Nông nghiệp, Vụ khoa học công nghệ, Trung
tâm nghiên cứu và ứng dụng các chế phẩm nông hoá – Viện Thổ nhưỡng Nông hoá đã
tiến hành khảo nghiệm phân bón Silica đối với cây lúa trên 03 loại đất là: Đất
phù sa, đất bạc màu, đất phèn, kết quả khảo nghiệm đã rút ra một số kết luận
như sau:
Bón phân Silic lúa sinh
trưởng tốt
Silic được cây trồng hấp thụ sẽ
đổi thành dạng rắn tích lũy trong vách tế bào (silica – cutic), làm cho cấu
trúc của cây trồng khỏe mạnh(Pectin-Si-Polyphenol), côn trùng hút chích khó
khăn hơn, bệnh xuất hiện bởi nấm tấn công khó hơn (Cellulose-Si).
1. Cấu trúc vách tế bào cứng chắc
làm cho thân thẳng đứng, lá xanh đậm đứng lá và nhận ánh sáng được tốt hơn, lá
rộng hơn và tỉ lệ quang hợp của cây tăng hơn.
2. Silic tích lũy trong tế bào
thân, lá giúp cho cây trồng mất nước ít hơn, cây trồng chịu được điều kiện hạn
hán hoặc điều kiện nắng nóng được tốt hơn cây bình thường. Làm chậm quá trình
bay hơi của nước.
3. Silic cũng tích tụ dọc trục rễ
và tích tụ nhiều ở thành trong của biểu bì lá (endodermis) và hoạt động như một cơ
chế rào cản rất hiệu quả chống lại sự xâm nhiễm vào trụ giữa của cây do tác
nhân bệnh và thực vật ký sinh.
4. Tăng tỉ lệ ra đọt non, tăng độ dày của hệ thống
rễ, tăng năng suất.
5. Nâng cao hiệu quả thay thế ion dương trong đất làm tăng hiệu quả của các chất dinh dưỡng thực vật.
Cơ chế và xu hướng hấp thụ Silic giữa các loài thực vật là khác nhau. Hơn nữa, việc vận chuyển Si đòi hỏi một cơ chế năng lượng; Do đó, nhiệt độ thấp và các chất ức chế trao đổi chất sẽ ức chế quá trình vận chuyển Silic.
Ngoài Silic và Bo đóng vai trò
trong sự ổn định của cấu trúc vách sơ cấp, vì vậy thực vật một lá mầm và hai lá
mầm có thành phần vách tế bào và yêu cầu Bo khác nhau. Khả năng hấp thụ Silic
và phản ứng với nguyên tố của cây trồng cũng khác nhau.
Sử dụng SITTO SILIC THÁI bổ sung
Silic cho cây trồng
Trên
đây là các thông tin liên quan đến vai trò của Silic đối với cây trồng. Silic
là một trong những nguyên tố trung lượng giúp tăng sức đề kháng, bảo vệ cây trồng
trước các tác nhân bên ngoài như sâu bệnh, thời tiết,... Do đó việc bổ sung
Silic cho cây trồng rất quan trọng. Theo dõi ngay trang Sitto Việt Nam để cập nhật
thêm các kiến thức bổ ích liên quan đến chăm sóc cây trồng đạt năng suất cao,
tiết kiệm chi phí.
Phòng kỹ thuật công ty Sitto Việt Nam
Ths.
Lê Minh Quốc
