فارسی  |  English
خدمات
صفحه نخست/ خدمات/ انتشارات/ انتشارات/ سیلیسیم (سیلیس) چیست؟
سیلیسیم (سیلیس) چیست؟ سپاهان رویش
سیلیسیم دی اکسید یا سیلیس با فرمول شیمیایی SiO2 فراوان‌ترین ترکیب اکسیدی موجود در پوسته زمین است. سیلیس در طبیعت به‌صورت آزاد و یا به‌ صورت ترکیب با سایر اکسیدها وجود دارد. با این وجود سیلیس، به عنوان یک عنصر لازم و ضروری برای گیاه به رسمیت شناخته نشده است.
اگرچه سیلیس لازم و ضروری نیست ولی بیشتر گونه های گیاهی نسبت به مدیریت اسید سیلیسیک واکنش مثبتی نشان می دهند. گیاهان تولید شده بدون سیلیس ضعیف ترند و رشد و تمایز غیرطبیعی نشان می دهند. بویژه گیاهان خانواده کدوئیان و تک لپه ای ها پس از تیمار شدن با سیلیس نتیجه مثبت نشان داده اند. پس سیلیس یک عنصر مفید برای گیاه به شمار می آید. کاربرد صحیح این عنصر می تواند موجب افزایش سازگاری و تحمل به بیماریها، کاهش بروز کمبودهای غذایی، بهبود کیفیت محصولات و در نهایت افزایش و تضمین عملکرد محصولات کشاورزی شود.
 
جذب و انتقال
سیلیس به شکل ارتو سیلیسیک اسید Si(OH)4 بوسیله سیستم ریشه ای گیاه جذب می شود. مقدار سیلیس موجود درگونه های گیاهی شدیدا متغیر است. گیاهان جاذب سیلیس (انباشته گر) بیش از 4 درصد به نسبت ماده خشک سیلیس دارند. در صورتی که گیاهانی که مایل به جذب سیلیس نیستند؛ کمتر از 5/0 درصد سیلیس نسبت به ماده خشک دارند. بسته به اینکه گونه های گیاهی انباشته گر سیلیس یا یک غیر جذب کننده محسوب شوند؛ انتقال سیلیس می تواند به صورت فعال یا غیر فعال انجام شود.
 
سیلیس در خاک
در خاکهای شنی، خاک های غنی از مواد آلی و خاک های شدیدا آبشویی شده، قابلیت دسترسی سیلیس برای گیاهان معمولا پایین است. در سایر خاک ها اکثرا، سیلیس دومین عنصر فراوان است.
 سیلیس به راحتی با اکسیدهای آهن، آلومینیوم، منگنز و کانی های خاک که سیلیس را برای جذب توسط گیاه غیر ممکن می کند، تثبیت می شود. عصاره محلول خاک می تواند شامل 1/0 تا 6/0 میلی مول سیلیس قابل استخراج باشد.
سیلیس می تواند به فرم اسید مونو سیلیسیک در محلول خاک و به صورت اسید پلی سیلسیک در خاک و  درکانی های سیلیکاتی یافت شود. در محلول های آبی قلیایی شدنpH   باعث افزایش تبدیل فرم پلی سیلیسیک خاک به مونو سیلیسیک اسید قابل انحلال می شود. در pH حدود 9 قابلیت دسترسی سیلیس در آب، بیشترین حالت است ولی بلعکس مقدار سیلیس در محلول خاک درpH  پایین خاک به دلیل افزایش هوازدگی کانی های سیلیکاته زیاد می شود.
فسفر و سیلیس در نشستن بر روی سایت های رس خاک با هم رقابت دارند. اضافه کردن سیلیکات به خاک می تواند غلظت فسفر را در محلول خاک را افزایش دهد.
مقدار سیلیس عصاره خاک، به نوع گیاه بستگی دارد. برای مثال برنج بین 230 تا 470 کیلوگرم در هکتار از عنصر سیلیس استخراج می کند. این بدین معنی است که خارج شدن سیلیس از ذخیره خاک می تواند بیشتر از جایگزینی طبیعی آن از طریق هوازدگی کانی های خاک باشد. از این رو جایگزینی سیلیس خارج شده یک امر اساسی است؛ بویژه اگر تناوب کشت نیز  وجود نداشته باشد. بارندگی های سنگین می تواند باعث از دست رفتن شدید سیلیس از طریق آبشویی شود که یک مشکل خاص بویژه در خاک های مناطق گرمسیری است.
کاربرد سیلیس، حاصلخیزی خاک را از طریق تاثیر مفید بر جمعیت میکرو ارگانیسم های خاک، افزایش خواهد داد. افزایش موجودات سودمند خاک موجب افزایش حاصلخیزی خاک و اثرات همزیستی بین گیاهان و میکرو ارگانیسم ها می شود.
 
2- مقاومت به بیماریها و سیلیس
گیاهان تیمار شده با سیلیس نشان داد که سیلیس باعث افزایش فعالیت آنزیم های لازم (کیتیناز، پلی فنون، اکسیدازها و پراکسیدازها) برای محافظت در برابر پاتوژنها و عوامل قارچی ، فیتوآلکسین ها نظیر (فنل ها و فلاونول ها ، فلاون ها و دیگر ترکیبات ) و همچنین افزایش میزان فیتو آلکسین ها در گیاه گردید.
در این روش سیلیس مقاومت گیاه را به دامنه وسیعی از بیماری ها افزایش می دهد و یا رشد و توسعه آنها را به حداقل می رساند. علاوه بر تشکیل و القای ترکیبات ضد میکروبی و ضد قارچی، سیلیس، باعث تغییر در ساختار دیواره سلولی می شود و همچنین در بعضی موارد تاثیر مستقیم و مشخصی بر اسپور قارچها دارد. سیلیس بر طیف وسیعی از بیماری ها به دلیل تغییرات متعددی که درون گیاه القا می کند، موثر است.
به عنوان مثال در خیار بر روی بیماریهای زیر موثر است:
 آنتراکنوز، سفیدک پودری، لکه برگی، پوسیدگی ریشه ، فوزاریوم، بوترایتیس و پیتیوم
 
3- استحکام دیواره سلولی
مهمترین نقش سیلیس افزایش مقاومت گیاه به بیماریها به علت افزایش مقاومت دیواره سلولی می باشد. سیلیس همانند بور، توسط گیاه جذب و با پکتین و کلسیم در دیواره سلولی ترکیب می شود. بیشترین میزان سیلیس در گیاهان در بافت اپیدرمی تجمع می یابد و به بافت مقاومت بیشتری در برابر بیماری ها می دهد که مانع نفوذ قارچ ها می شود. سیلیس  همچنین توسط گیاه جهت استحکام دیواره سلول های آوند چوبی استفاده می شود که از این طریق موجب افزایش مقاومت در برابر فشار شده و گیاه را نسبت به شرایط خشکی مقاوم تر می سازد.
 
 
 
4- واکنش های غذایی سیلیس
سیلیس انتقال و جذب سایر عناصر غذایی را تشدید می کند. مکانیسم این عمل تاکنون کاملاً شناخته نشده است ولی احتمالاً به خاطر بهتر شدن ساختار سلولی و افزایش فعالیت ناشی از سیلیس است. کاربرد این عنصر شرایطی را که موجب بروز کمبود عناصر مختلف می گردد، کاهش می دهد (برای مثال آهن و کلسیم).
در شرایطی که قابلیت دسترسی نیترات کم باشد سیلیس جذب آن را افزایش می دهد. در نتیجه مقدار نیترات درگیاه افزایش می یابد. همچنین اگر غلظت نیترات در گیاه کافی باشد به منظور پیشگیری از بروز سمیت، سیلیس، تجمع نیترات را کاهش می دهد. سیلیس مشابه به همین روش جذب بور را نیز تنظیم می کند. در جاهایی که غلظت بور بالا باشد، جذب آن  بور را کاهش و در جاهایی که مقدار بور کم باشد، جذب آن را افزایش می دهد.
فسفر و روی واکنش منفی نسبت به هم دارند. زمان استفاده از کودهای فسفر بالا و یا در خاک هایی که فسفر زیاد است کمبود روی ظاهر می شود. سیلیس تجمع سمی فسفر را درون سلول های گیاهی کاهش داده و از بروز کمبود های عنصر روی ناشی اززیادی فسفر جلوگیری می کند. سیلیس همچنین موجب کاهش اثرات مسمومیت عناصر آهن، آلومینیوم ، کادمیوم و منگنز به ویژه در خاک های اسیدی می شود.
 
5- کاهش استرس
سیلیس تاثیر مثبتی بر روی موقعیت های مختلف استرس زای محیطی دارد و اثرات منفی استرس شوری را بر روی گیاه کاهش و مقاومت گیاه به شرایط شوری را افزایش می دهد. کاربرد سیلیس در گیاهانی که تحت شرایط استرس شوری قرار دارند، می تواند تجمع ماده خشک و محتوای پروتئین آنها را افزایش دهد. افزودن سیلیس به خاک یا آب آبیاری می تواند سبب کاهش جذب سدیم توسط ریشه ها گردیده و علائم استرس شوری مانند خسارت کلروفیل و استرس ناشی از واکنش اکسیداتیو را کاهش می دهد. سیلیس انواع واکنش های اکسیژن را در گیاهان تحت تنش که  در شرایط استرس شوری قرار دارند، کاهش می دهد و به طور کلی در طول سایر موقعیت های استرس زا مقاومت گیاه را به تاثیر شرایط نامساعد محیطی افزایش می دهد.
 سیلیس همچنین بر کاهش استرس خشکی و کم آبی تاثیر مثبتی دارد و از طریق کاهش نسبت تعرق، افزایش دمای گیاه و توسط تشکیل اجسام سلیکا در لایه اپیدرمی برگها می تواند استرس به خشکی را کاهش دهد. همچنین از طریق تقویت دیواره های آوند چوبی نقش اساسی در افزایش مقاومت گیاه به خشکی بعد از استفاده از سیلیس ایفا می کند؛ چرا که سیستم انتقال آب (آوند های چوبی) به آسانی متلاشی نمی شوند. عوامل مختلفی در زمینه مقاومت کلی به استرس، که توسط سیلیس در گیاهان ایجاد می شود، مؤثر هستند.
 
 
6- کاربرد محلول پاشی یا خاکی سیلیس ؟
سیلیس به خودی خود سمی نیست و امکان تجمع آن با عملیات زراعی در خاک بوجود نمی آید. به طور کلی سیلیس از طریق ریشه بیشتر و مؤثر تر از برگها جذب می شود، چرا که جذب برگی در برخی از گیاهان ممکن است به خوبی صورت نگیرد. قابلیت دسترسی سیلیس در خاک به میزان مواد آلی و مواد معدنی موجود در خاک بستگی دارد. خاک های دارای مقادیر بالای مواد آلی معمولاً میزان سیلیس قابل دسترس بیشتری در محلول خاک دارند.
در برخی موارد محلول پاشی سیلیس در برابر مبارزه با بیماری سفیدک پودری بسیار مؤثر است زیرا که بر روی قارچ عامل بیماری اثر مستقیم دارد. محلول پاشی  سیلیس  می تواند تا میزان 60 درصد نسبت به کاربرد آن در آب آبیاری بیماری سفیدک پودری را کاهش دهد.
در محلولپاشی با سیلیس باید دقت کافی داشت و از اختلاط آن با ترکیبات دارای بور باید جلوگیری کرد. چون به دلیل خاصیت سورفکتانتی که دارد موجب افزایش جذب بور آزاد توسط گیاه می شود. در صورت نیاز به مخلوط کردن با عناصر یا ترکیبات دیگر بهتر است بطور آزمایشی جهت جلوگیری و تشخیص خسارات احتمالی و محلولپاشی شود.
خلاصه ای از مزایای این محصول :
کود دهی با سیلیس می تواند اثرات مفید زیر را داشته باشد:
  • سیلیس مقاومت به بیماریهای گیاهی را افزایش می دهد.
  • سیلیس مقاومت گیاه به سمیت فلزاتی نظیر (آلومینیوم، منگنز و آهن) را افزایش می دهد.
  •  سیلیس انتقال مواد غذایی (کلسیم و سایر عناصر) در گیاه را افزایش می دهد. 
  •  سیلیس عدم تعادل مواد غذایی درگیاه را کاهش داده و جذب مواد غذایی را افزایش می دهد.
  • بروز  ناسازگاری بین فسفر و روی را در داخل گیاه کاهش می دهد.
  • از کمبود سایر عناصر غذایی می کاهد.
  •  سیلیس  مقاومت به شرایط استرس و نامساعد محیطی (شوری، خشکی، دمای بالا و غیره) را افزایش می دهد.
  •  سیلیس  دیواره های سلولی را تقویت نموده و مقاومت مکانیکی گیاه را افزایش می دهد.
  •  سیلیس  جوانه زنی و رشد گیاهچه را تقویت می کند.
  •  سیلیس  می تواند ضخامت برگ و وزن خشک و باردهی را افزایش دهد.
  •  سیلیس  منجر به افزایش حاصلخیزی و بهبود ساختار خاک می گردد.
  •  سیلیس  فعالیت میکروارگانیسم های خاکزی مانند آسپرژیلوس نیجر را افزایش می دهد.
  •  سیلیس  می تواند در برخی گونه ها تاثیر نور را افزایش داده و در نتیجه محتوای کلروفیل را افزایش دهد.
  • سیلیس بویژه در گیاهان تک لپه، غلات و گیاهان خانواده کدوئیان خوب عمل می کند.
 
 
 
نمودار زیر روشهای مختلفی را که سیلیس برای افزایش مقاومت گیاهان به سمیت شوری به کار می گیرد، نشان می دهد.
افزایش فعالیت آنزیم های  -ATP آز  و-PPآز در تونوپلاست
کاهش سمیت یونها (سدیم)
مهار پراکسیدا سیون لیپیدها را از طریق افزایش فعالیت های آنزیمی آنتی اکسیدانی
نفوذپذیری یا تراوایی غشا را کاهش می دهد و پایداری و بافت آن را بهبود می بخشد
نسبت پتاسیم به سدیم را افزایش داده و پراکنش یونها را در ریشه و برگهای گیاه تغییر می دهد
تقسیم یونهای نمک به درون واکوئل ها
کاهش جذب سدیم
افزایش جذب پتاسیم
کاهش سمیت شوری
تعادل بین عناصر غذایی بهبود می بخشد
جذب سیلیس توسط گیاهان تحت تنش و استرس شوری
افزایش فعالیت ریشه
جلوگیری از تعرق
افزایش جذب مواد غذایی
کاهش استرس اسمزی
 
 منبع: تریدکورپ
 
 
ترجمه و گردآوری : مهندس نوید براهیمی ( کارشناس ارشد خاکشناسی)
استفاده از مطالب این بخش با ذکر مشخصات منبع , بلامانع است