سیلیسم دومین عنصر فراوان در پوسته زمین است و میزان جذب آن توسط گیاه به عوامل خاکی و گیاهی بستگی دارد که از فاکتورهای گیاهی، می توان به متابولیسم گیاه و میزان تعرق اشاره کرد. جذب سیلیسیوم در گیاهان دولپه ای با استفاده از فرآیند پخشیدگی صورت گرفته و مقدار آن بسیار کمتر از میزان جذب در گیاهان تک لپه ای است. گیاهان عالی را بر اساس میزان اکسید سیلیسیم موجود در آنها می توان به سه گروه عمده تقسیم کرد که شامل؛
غلات مناطق مرطوب مانند برنج که حاوی 10 تا 15 درصد سیلیس اند.
غلات مناطق خشک مانند نیشکر و گندم حاوی 1 تا 3 درصد سیلیس هستند.
دو لپه ای ها، به ویژه لگوم ها که کمتر از 0.05 درصد سیلیس دارند.
- سیلیس قابل جذب
سیلیسیوم موجود در خاک به خودی خود برای گیاه قابل
استفاده نیست و برای اینکه قابل مصرف شود، باید به فرم
اسید ارتو سالیسیک در بیاید که به این فرآیند
سیلیکاسیون گفته می شود که توسط میکروارگانیسمهای خاک انجام
می شود؛ بنابراین برای افزایش سیلیسم قابل جذب گیاه در خاک یا به نحوی باید شرایط برای
فعالیت میکروارگانیسمها در خاک فراهم شود که البته این فرآیند یک پروسه زمانبر است و معمولا به راحتی انجام نمی شود. یا اینکه تامین این نیاز گیاه با مصرف کودهای سیلیسی انجام شود.
- اثرات سیلیسیم بر گیاه
سیلیسیم اثرهای مفیدی بر رشد، بهبود عملکرد و تحمل برخی گیاهان در برابر تنشهای زیستی و غیر زیستی دارد. مصرف سیلیسیم در خاک از دو طریق بر رشد و نمو گیاهان اثر میگذارد:
اول اینکه تغذیه سیلیسیم موجب تقویت سیستم حفاظتی گیاه در برابر بیماریها، حمله حشرات و شرایط نامساعد محیطی می شود. از سوی دیگر، تیمار کردن خاک با ترکیبات حاوی سیلیسیم فعال از نظر ژئوشیمیایی باعث بهبود و ضعیت آب در خاک، بهبود ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی خاک و افزایش قابلیت دسترسی عناصر غذایی برای گیاه شده و از این طریق، حاصلخیزی خاک را افزایش می دهد. از این رو سیلیسیم را جزو عناصر مفید طبقهبندی کردهاند.
جذب سیلیسیوم توسط گیاه یک جذب فعال است. این تحرک در درون آوندهای چوبی انجام می شود. بنابراین توزیع آن در شاخه و برگها و اندامهای هوایی، به وسیله میزان تعرق در اندام ها تعیین می شود. بخش عمده سیلیسیم در درون مایع سلولی برجا می ماند و پس از تبخیر از بخشهای انتهایی جریان تعرق، بطور عمده در بخش بیرونی دیواره سلولهای روپوست، در دوسطح برگ به صورت سیلیکات بی شکل رسوب می کند. این رسوب از یک سو باعث انعکاس قسمتی از تابش نور آفتاب شده از سوی دیگر خشبی شدن اپیدرم گیاه نیز باعث کاهش تعرق می شود.
- نقش سیلیسیم در گیاه:
سیلیسیم در گیاه علاوه بر نقش ساختاری اثرات بسیار زیادی دارد که از جمله آن موارد زیر را می توان بیان کرد:
- افزایش مقاومت گیاه به آفات، بیماریها و ورس (خوابیدگی):
سیلیس در دیواره سلولهای آوند چوبی ته نشین شده و از فرو ریختن آوندها در شرایط تعرق زیاد جلوگیری می کند. همچنین با استحکام ساقه، موجب کاهش ورس در گیاهان می شود. علاوه بر آن دیواره سلول های روپوست به لایه ای محکم از سیلیسیم آغشته می شوند، که در برابر آلودگیهای قارچی و آفات، مانع فیزیکی موثری ایجاد می کند. (سیلیسیم باعث افزایش مقاومت برنج نسبت به بیماریهای قارچی نظیر سوختگی برگ یا سنبله، لکه قهوه ای و همچنین افزایش مقاومت به آفاتی نظیر کرم ساقه خوار و زنجرک می شود، می تواند عفونت های قارچی مانند زنگ زدگی، پیتیم و کپک پودری را دفع کند).
- افزایش مقاومت در برابر تنشهای محیطی
لایه سیلسسیمی مذکور با افزایش ضخامت کوتیکول و کرکهای برگ باعث مقاومت گیاه در برابر تنش خشکی، تنش دمایی، و همچنیین تنش شوری می شود. مقاومت در برابر تنش شوری یکی از نقشهای بسیار مهم در استفاده از کودهای سیلیسیدار است. کاهش خسارت ناشی از تجمع نمک و شوری خاک به این دلیل است که سیلیسیم با کم کردن نفوذپذیری غشای پالسمایی سلول های برگی، باعث کاهش تعرق و در پی آن باعث کاهش جذب سدیم می شود.
- کاهش سمیت آلومینیوم
ترکیب شدن سیلیسیم با آلومینیوم بوده که منجر به تشکیل ترکیب هیدروکسی آلومینوسیلیکات خنثی می شود و این ترکیب برای گیاه قابل جذب نیست این ترکیب غیر فعال است و سمیتی ایجاد نمی کند.
-کاهش سمیت آهن و منگنز
عنصر سیلیسیم بسته به نوع گیاه به چند طریق سمیت آهن و منگنز را کاهش می دهد. در گیاهانی مثل برنج، سیلیسیم با افزایش حجم و استحکام ، در ریشه ها و ساقه ها و در نتیجه با افزایش تحرک اکسیژن از شاخه ها به ریشه های غرقاب، قدرت اکسید کنندگی ریشه ها را افزایش می دهد. قابلیت جذب آنها توسط گیاه کمتر شده و در نتیجه سمیت شان کاهش می یابد.
در خاکهای شالیزاری شمال که میزان آهن و منگنز قابل استفاده بسیار بالا است، با مصرف سیلیسیم از مسمومیت این عناصر متحرک در خاک کاسته می شود.
- تاثیر بر فتوسنتز
سیلیسیم کافی میزان جذب طول موج مناسب نور توسط گیاه را افزایش می دهد. در صورت کشت متراکم گیاهان، مستقیم بودن برگها عامل مهمی است که بر جذب نور اثر دارد و نیز سیلیسیم از سایه اندازی گیاهان بر روی همدیگر جلوگیری کرده و بدین ترتیب باعث افزایش تولیدات فتوسنتزی می شود. همچنین افزایش کرکهای سطح برگ باعث افزایش سطح جذب نور می شود.
- کمک به رشد گیاه با تاثیر بر جذب سایر عناصر غذایی:
وجود سیلیسیم در محلولهای غذایی جذب و انتقال عناصر غذایی ماکرو و میکرو را تحت تاثیر قرار می دهد. تغذیه با کودهای مایع سیلیسدار، جذب عنصر روی را در شرایط کمبود آن درخاک افزایش می دهد. یکی از مهمترین مزایای استفاده از کودهای مایع سیلیس دار، کاهش آبشویی کودهای نیتروژنه و افزایش کارآیی استفاده از آن توسط گیاه است.
- علائم کمبود سیلیسیم
علائم کمبود سیلیسیم روی برگهای جدید، ریشه ها یا ساقه ها به صورت ناهنجاری، انحطاط، سخت شدن و گاهی ضخیم شدن گیاه اقابل مشاهده است. هنگامی که گیاهان بدون سیلیس رشد می کنند، از نظر ساختاری ضعیف تر از گیاهان سالم هستند. در اثر کمبود سیلیس در گیاهان، مقدار کلروفیل کم شده و در نتیجه آن فتوسنتز در گیاه کاهش می یابد. این امر به دلیل نقش سیلیس در زنجیره فتوسنتزی و جلوگیری از تخریب زنجیره کلروفیل توسط سیلیس مربوط می باشد. همچنین تعداد دانهها و درصد رسیدگی دانهها پایین آمده که در نتیجه آن عملکرد گیاه کاهش می یابد.
کمبود سیلیسیم همچنین ممکن است باعث افزایش
سمیت منگنز، مس یا آهن در گیاهان خاص شود.
- منابع تامین سیلیسم
منابع کودی سیلیسیوم عمدتا شامل اسید سیلیسیک، سیلیکات پتاسیم، سیلیکات سدیم، سیلیکات کلسیم و ترکیبات نانو سیلیکاتی می باشد.
- نکته
مصرف خاکی کودهای سیلیسیومی بخاطر جذب از ریشه و پراکندگی در سراسر گیاه از طریق آوندها، نسبت به محلولپاشی بر روی گیاه تاثیر بیشتری دارد البته محلولپاشی سیلیکات را می تواند به عنوان یک راهکار فوری در نظر گرفت اما جهت ایجاد مقاومت بلند مدت و پایدارتر استفاده خاکی تاثیرگذاری بهتری نشان می دهد.
- نکته
محلولپاشی با ترکیبات سیلیکاته یکی از راهکارهای موثر در کنترل عوامل بیماریزا گیاه است که البته باید در چندین مرحله انجام شود.