سیلیس (سیلیسم – سیلیکون)

سیلیس

Silicon (Silica)

سیلیسیم دومین عنصر فـراوان در سـطح کـره زمـین و یکـی از عناصرغذایی مفید در رشد و سلامت گیاهان میباشد.

نقش سیلیکون (SI) در تغذیه گیاهان سالهاست که مورد بحث قرار گرفته است. سیلیکون هنوز بعنوان این که یک عنصر اساسی برای گیاهان باشد معرفی نشد و این موضوع بیشتر به دلیل مشکل بودن آزمایش و بررسی های لازم روی این عنصر می باشد. از آنجا که SI به طور کامل از بستر مواد مغذی گیاهان خارج می شود ، نشان می دهد که گیاهان نمی توانند چرخه زندگی خود را در غیاب آن ها تکمیل کنند. با این حال ، گیاهان از حضور SI بهره مند می شوند و مشخص می شود که SI می تواند تولید زیست توده را افزایش داده و تحمل به تنش های غیر زنده و بیوتیک را افزایش دهد و به گیاه با ثبات و محافظت کمک می کند.

سیلیکون به شکل اسید سیلیکیک گرفته می شود و واسطه های حمل و نقل سیلیسیم، عامل انتقال هستند . در داخل گیاه SiO2 SK. فیتولیت ها تشکیل شده اند. این فیتولیت ها هنگام تجزیه گیاهان به خاک باز می گردند و توسط این SI به خاک باز می گردد و می تواند توسط نسل بعدی گیاهان گرفته شود. برخی از گیاهان تجمع زیادی از Si در بدن خود دارند ، به عنوان مثال ، برنج ، نیشکر و بامبو ، و برای این گیاهان ، Si کاملاً مفید است. همه این یافته ها به این واقعیت اشاره می کنند که SI باید به عنوان یک ماده مغذی گیاه ضروری شمرده شود و نه تنها مفید باشد.

ناقل های سیلیسم

تجمع بالای Si به ویژه برای تولید بالا و پایدار برنج، اهمیت دارد. ما سه ناقل دخیل در تجمع سیلیسیم در برنج را شناسایی کرده‌ایم. Lsi1 و Lsi2 مسئول جذب Si در ریشه ها هستند. Lsi1 در سمت دیستال، در حالی که Lsi2 در سمت پروگزیمال سلول های اگزودرم و اندودرمیس قرار دارد. Lsi6 در سلول های پارانشیم آوند چوبی تیغه و غلاف برگ و سلول های انتقال آوند چوبی گره ها قرار دارد. مسئول تخلیه آوند چوبی Si و انتقال بین عروقی Si است. علاوه بر این، ناقلان مشابهی را در جو، گندم، ذرت و خیار نیز شناسایی کرده ایم.

اگرچه غیر معمول است ، احتمالاً سطح بیش از حد سیلیکون می تواند با جذب سایر مواد مغذی رقابت کند. در گیاه زینتی ژربرا و آفتابگردان ، سطح بالای سیلیکون موجب تغییر شکل گلها شده است. گیاهانی که “غیر ذخیره ای ” سیلیکون در مقابل آن هایی که سیلیکون را ذخیره می کنند، نسبت به سیلیکون اضافی حساس تر اند.

مصرف کودهای سیلیسیم در خاک از دو طریـق بـر رشـد و نمو گیاهان تأثیر می گذارد. اول این کـه بهبـود تغذیـه سیلیسـیم موجب تقویت سیستم حفاظتی گیاه در شرایط نامساعد محیطی، بیماری و حشرات میشود. از سوی دیگر، تیمار کردن خاک بـا ترکیبات حاوی سیلیسیم سبب بهبـود ویژگـی هـای شـیمیایی و فیزیکی خاک و افزایش قابلیت دسترسـی عناصـر غـذایی بـرای گیاه شده و حاصلخیزی خاک را افزایش مـی دهد. سیلیسیم سبب افزایش غلظت کلروفیل در واحد سطح برگ میشود و با افزایش غلظت کلروفیل بـرگ، توانـایی گیـاه بـرای استفاده مؤثرتر از نور زیاد شده و می تواند شدتهای کم و زیاد نور را بهتر تحمل کند.

در برگ مرکبات ۰.۰۴ تا ۰.۲ وزن خشک سیلیس وجود دارد.

سیلیس جز اجزا سلولی نمی باشد و بیشتر در مقاومت به آفات و بیماری ها نقش دارد.

درخت هایی که سطح بالاتری سیلیس در برگ های خود دارند به آفات و بیماری ها مقاوم ترند.

با اینکه اثر بیو شیمیایی سیلیس مشخص نشده است ولی در تنظیم فتوسنتز نقش دارد و بعنوان فیلتر اشعه خورشید، مانع نفوذ اشعه UV می شود.

کمبود سیلیس سنتز پروتئین و کلروفیل را کاهش می دهد.

سیلیس جذب عناصر آهن، منگنز و آلومینیوم را در گیاه تنظیم می کند.

استفاده از سیلیس هم وزن ریشه و هم وزن شاخه ها و برگ ها را افزایش می دهد اما وزن ریشه را بیشتر افزایش می دهد.

در بخش های مختلف درختان مرکبات بیشترین میزان سیلیس به ترتیب در ریشه، برگ، چوب و کمترین میزان آن در میوه وجود دارد.

کود سیلیس وزن و حجم ریشه را افزایش می دهد و موجب افزایش مقاومت به تنش های زنده، حشرات و آلودگی ها می شود.

بیش از ۵۰ سال است که در روسیه روی تاثیر سیلیس در مرکبات کار می شود.

اهمیت و غلظت سیلیس در تک لپه ای ها بیشتر از دولپه ای ها می باشد.

بیشترین اهمیت سیلیس به ترتیب بیشترین اهمیت ابتدا در غلات سپس گراس ها و گیاهان علوفه ای، سبزیجات، درختان میوه و کمترین میزان اهمیت آن در گیاهان خانواده لگومینوز می باشد.

نقش اصلی سیلیس در اپیدرم دیواره سلولی، استحکام و قدرت بافت آوندی می باشد.

سیلیسیم همچنین ویژگی های بیولوژیکی و شیمیایی خاک را تحت تاثیر قرار می دهد از جمله :

  1. سبب کاهش آبشویی فسفر و پتاسیم موجود در خاک می گردد.
  2. موجب کاهش تحرک عناصر سنگینی مانند آلومنیوم ، آهن و منگنز می شود.
  3. فعالیت میکروبی خاک را بهبود می بخشد.
  4. پایداری مواد آلی موجود در خاک را افزایش می دهد
  5. بافت خاک را بهبود می بخشد
  6. ظرفیت نگهداری آب در خاک را افزایش می دهد
  7. موجب افزایش پایداری خاک در برابر فرسایش می گردد
  8. سبب بالا رفتن وزن هزار دانه می گردد
  9. افزایش انبار داری محصولات کشاورزی را افزایش می دهد
  10. موجب افزایش محصول می گردد

نقش سیلیسیوم در افزایش مقاومت به بیماری های گیاهی

در گیاهان تغذیه شده با کود های سیلیس دار ، کاهش شدت آلودگی به انواع بیماری های گیاهی مانند بلاست برنج و سفیدک سطحی انگور و در نهایت افزایش عملکرد مشاهده می شود. حتی در برخی موارد کاهش بیماری های ریشه ای ناشی از پیتیوم و فوزاریوم در اثر جذب ریشه ای سیلیسیم گزارش شده است.

از آنجایی که سیلیسیم زیر لایه کوتیکول رسوب می کند ، به عنوان یک مانع فیزیکی از ورورد میسیلیوم قارچی به درون سلول گیاهی ممانعت به عمل آورده و در نهایت فرایند آلودگی توسط قارچ مختل می شود. از سوی دیگر سیلیسیم به عنوان یک تعدیل کننده مقاومت سلول گیاهی میزبان در برابر عامل بیماری عمل می کند. تحقیقات نشان می دهد که تغذیه با کودهای سیلیس دار ، با افزایش فعالیت کیتیناز ، پراکسیداز و پلی فنل اکسیداز ، تحریک مکانیسم های دفاعی گیاه را به دنبال دارد.

علائم بیماری بلاست برگ برنج در گیاهان تحت درمان با سیلیکون (+SI) و بدون سیلیکون(-SI)

فسفر و سیلیس بر نشستن روی سایت های رس با هم رقابت دارند. اضافه کردن سیلیس به خاک، فسفر را از فرم تثبیت شده خارج می کند و میزان آن را در محلول خاک افزایش می دهد.

تاثیر سیلیسیم بر جذب سایر عناصر غذایی

وجود سیلیسیم در محلول های غذایی جذب و انتقال عناصر غذایی ماکرو و میکرو را تحت تاثیر قرار می دهد. تغذیه با کودهای سیلیس دار ، جذب عنصر روی را در شرایط کمبود آن در خاک افزایش می دهد به ویژه اگر بیش بود فسفر در خاک وجود داشته باشد، تغذیه با کودهای سیلیس دار ، جذب فسفر توسط ریشه را کاهش می دهد، در مقابل انتقال فسفر به دانه در گندم و برنج افزایش می یابد. اکثر گیاهان تنها حدود ۳۰ درصد فسفر موجود در کودهای فسفاته را مورد استفاده قرار می دهند به شرطی که آبشویی پایین باشد. مخلوط کودهای دارای سیلیسیم فعال و کودهای فسفاته ، کارآیی کودهای فسفاته را ۴۰ تا ۶۰ درصد افزایش می دهد.

علائم کمبود SI در گیاه گوجه فرنگی ممکن است به شرح زیر خلاصه شود:

1) علائم کمبود بعد از اولین مرحله گلدهی جوانه ظاهر می شود.

2) برگ چه های برگهای جدید ناهنجاری هایی از قبیل خم شدن به خارج ، پیچ و تاب ، سخت شدن و گاه ضخیم کننده را نشان می داد.

۳) نقطه رشد (مریستمی) در بالا در توسعه رشد کندی پیدا می کند ، اما مانند کمبود بور موجب سرخشکیدگی نمی شود.

۴) برگها کمی زرد شدند و لکه های نکروتیک روی برگهای پایین ظاهر می شدند. این نقاط به طور کلی به سمت برگهای فوقانی پخش می شوند.

5) در موارد شدید ، گیاه از برگهای پایین به سمت بالا خشک شد.

۶) گیاهان کشت شده بدون سیلیکون می توانند شکوفه بدهند، اما اغلب در گرده افشانی ناکام هستند. غالباً آنها میوه ای ناهنجار یا میوه ای ندارند.

7) ظاهر (رنگ ، شکل و غیره) ریشه ها طبیعی است.

۸) گیاهان فاقد سیلیکون که قبلاً علائم کمبود را نشان می دهند پس از تأمین سیلیکون ، شاخه های طبیعی ایجاد می کنند ، در حالی که گیاهان دارای سیلیکون به طور عادی در حال رشد هستند ، در مرحله گلدهی علائم کمبود ایجاد می کنند.

۹) علائم کمبود SI در شرایط روز بلند افزایش و در در شرایط روز کوتاه کاهش می یابد.

نشانه های کمبود سیلسیم در گیاه برنج

اثرات سیلیس در گیاه برنج، باعث افزایش رشد از طریق تعداد پنجه، سطوح برگ و فعالیت فتوسنتزی برگ‌های پایینی شده است. افزایش رشد ممکن است به خاطر ذرات موجود منیزیم و کلسیم، جلوگیری یا کاهش سمیت آهن و منگنز و افزایش فراهمی فسفر در خاک باشد. سیلیس در سنتز کربوهیدرات‌ها و فلاسفریلاسیون نوری دخالت خواهند داشت .

در ﺑﯿﻦ ﻋﻨﺎﺻﺮ، ﻧﯿﺘﺮوژن ﺳﻮﻣﯿﻦ ﻋﻨﺼﺮ ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز گیاه ﺑﺮﻧﺞ از ﻧﻈﺮ ﻣﻘﺪار ﺟﺬب پس از ﺳﯿﻠﯿﺲ و پتاس اﺳﺖ.

کاربرد سیلیکات پتاسیم برای برنج دلایل فراوانی دارد. دلایل استفاده از این کود در گیاه برنج عبارتندا ز:

  • پیشگیری از ورس یا خمیدگی گیاه برنج
  • افزایش مقاومت برنج در برابر عوامل نگران کننده
  • افزایش فعالیت های آنزیم های موثر در فتوسنتز
  • افزایش تولید انبوه برنج
  • افزایش میزان کربوهیدارت در بافت گیاه برنج
  • بهبود عملکرد دانه های برنج
  • مقاومت بیشتر به کرم ساقه خوار
  • مقاومت بیشتر به بیماری قارچی بلاست

کمبود سیلیس در گیاه برنج نکروزسیس را افزایش داده، رشد را به تأخیر انداخته و باروری را کاهش داده است . در شرایط کمبود سیلیس، در گیاه برنج افتادگی برگ‌ها و در نیشکر لکه برگی مشاهده شده است .

ﻃﺒﻖ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺻﻮرت گرﻓﺘﻪ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﺼﺮف ﺳﯿﻠﯿﺲ ﻏﻠﻈﺖ ﺳﯿﻠﯿﺲ در ﺳﺎﻗﻪ ﺑﺮﻧﺞ اﻓﺰاﯾﺶ پیدا می کند که در ﻧﺘﯿﺠﻪ ی آن ﺳﺎﻗﻪ گیاه ﺑﺮﻧﺞ زﺑﺮ و خشبی ﺷﺪه که ﻣﺎﻧﻊ از ﺗﻐﺬﯾﻪ ﺳﺎﻗﻪ گیاه ﺗﻮﺳﻂ کرم ﺳﺎﻗﻪﺧﻮار ﺑﺮﻧﺞ میﺷﻮد.

یکی از مهم ترین مزایای استفاده از کودهای سیلیس دار کاهش خسارت ناشی از تجمع نمک و شوری خاک می باشد. تغذیه با کودهای سیلیس دار ، جذب سدیم را در برنج ، گندم و جو کاهش می دهد. در گونه های گیاهی تحت تاثیر تنش شوری ، تغذیه با کودهای سیلیس دار ، با کاهش نفوذپذیری غشای پلاسمایی سلول های برگی ، جذب سدیم کاهش می یابد و بواسطه آنزیم های انتی اکسیدانی، بافتهای گیاهی را در مقابل سمیت نمک حفظ می کند و با افزایش کلروفیل، سطح برگ ، فتوسنتز ، رشد و عملکرد گیاه را در شرایط شوری افزایش می دهند.

سیلیکات پتاسیم و سیلیکات کلسیم از کود های رایج سیلیسیمی می باشند. از زمان شناسایی و تاثیر مثبت کود سیلیسیم در ایران حدود یک دهه یا کمی بیشتر ( امروز سال ۱۴۰۲) می گذرد . امروزه کود های مایع و پودری مختلف حاوی سیلیسیم، برای تامین این عنصر در گیاه توسط کارخانه های مختلف تولید شده است و در بازار با اسامی متفاوت وجود دارد که هم به صورت محلول پاشی و هم به صورت خاک مصرف قابل استفاده می باشند. شرکت های سازنده میزان مصرف این کود ها را، به صورت خاک مصرف و محلول پاشی روی برچسب بسته بندی آن، توصیه نموده اند.

تحقیقات نشان می دهد که سیلیکات پتاسیم یا سیلیکات کلسیم را می توان با میزان تغذیه ثابت ۵۰ ppm سیلیکون یا یک بار در هفته با سرعت ۱۰۰ ppm تزریق کرد. از ۲۰۰ ppm تجاوز نکنید زیرا ممکن است باعث سمیت در برخی از گیاهان غیر ذخیره ای شود ، همانطور که در ژربرا و آفتابگردان مشاهده می شود.

مانند سایر عناصر کود ، سیلیکون باید در طول چرخه محصول تأمین شود. لطفاً توجه داشته باشید که کودهای سیلیکون بسیار قلیایی هستند و pH محلول را به شدت افزایش می دهند. این باعث کاهش حلالیت ریز مغذی ها می شود و سیلیکون می تواند رسوباتی را در مخزن سهام ایجاد کند. برای خطا در کنار احتیاط ، بهتر است مخازن جداگانه ای برای کود سیلیکونی و کود استاندارد خود داشته باشید.

پاسخ دهید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. فیلدهای الزامی هستند.