Cần nhìn nhận khoa học về vai trò của nguyên tố Silic (Si) trong dinh dưỡng đối với cây trồng.

Vì sao vậy? Hầu hết chúng ta đều suy nghĩ và cho rằng, cây trồng được gieo trồng trên đất, và hầu hết trong đất về bản chất đều giầu nguyên tố Silic (Si), Thông thường trong đất có hàm lượng Silic là thành phần chính và chiếm từ 50-60% tùy loại đất. Hạt cát và một số loại đá cũng có Silic (đặc biệt cát có hàm lượng Silic rất cao 80-90%), nhưng những hiểu biết và thông tin quan trọng nhất là Silic đó ở dạng hòa tan được hay không, cây trồng có sử dụng được hay không thì ít người có được sự thấu hiểu kỹ càng. Silic trong cát và đá đa phần không thể hòa tan do vậy cây trồng không hấp thụ được. Silic, nguyên tố nhiều đứng thứ 2 trên trái đất, dạng ưu thế của nó là acid mono silic Si(OH)4 ; Acid silic được tìm thấy trong dung dịch đất chỉ chứa khoảng từ 3,5 - 4,0 mg/l ( từ 3,5 – 4,0 ppm). Trong nhiều trường hợp, lượng Si khá lớn nhưng lại không có hoạt tính sinh học và có hàm lượng hữu hiệu thấp khi ở đất có pH > 7 hay trong đất có mặt một lượng lớn sesquioxide và sự hấp thu anion (-) là ưu thế (đất có thành phần cơ giới nặng). Trong các loại khoáng chứa Si thì khoáng Clinoptiolite có chứa hàm lượng SiO2 cao hơn rất nhiều so với các loại khoáng khác và đặc biệt là có tỷ lệ Si02 hữu hiệu cao (có thể hòa tan được) đạt đến 65-70%, vì vậy SiO2 được cây trồng hấp thu được ngay khi bón vào trong đất. Khoáng Clinoptiolite được hình thành từ nham thạch núi lửa (đặc biệt là núi lửa ở vùng ven biển). Những nghiên cứu về vai trò của Si với cây trồng Acid silic trong dung dịch nước sẽ tương tác với pectin và polyphenol trong thành tế bào, sau đó nó được định vị chính ở thành tế bào giúp cho thành tế bào cứng cáp hơn. Điều đó cho thấy Si rất có ích cho nhiều loài thực vật bậc cao. Các thực vật bậc cao khác nhau ở khả năng hấp thu Si. Các loài thực vật chứa hàm lượng Si cao hầu hết ở dạng hai lá mầm, đặc biệt các cây họ đậu (legume). Rễ sau khi hấp thu Si sẽ được vận chuyển và tích tụ ở mạch gỗ, và thành tế bào mạch gỗ, Si giúp ngăn cản sự đổ ngã khi hô hấp tăng. Si 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 Si 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 ngoài và trong thành tế bào biểu bì lá. Thành tế bào biểu bì lá bị thấm một màng mỏng Si 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. Si là một nguyên tố khá linh động, nó có khả năng thay đổi cấu trúc khi gặp điều kiện thời tiết khắc nghiệt và nhờ khả năng này nó có thể kiểm soát và điều hòa nhiệt độ và các thay đổi bất thường khác bởi sự thay đổi cấu trúc của nó ở thành tế bào, khi các tương tác với acid silic (hình thành liên kết este) sẽ dẫn đến tích tụ một lượng lớn Silic vào cấu trúc thành tế bào trưởng thành. Si tăng cường hệ thống miễn dịch cho cây, giúp cây tăng trưởng nhanh, khỏe mạnh. Tăng cường sức đề kháng cho cây chống lại các loại côn trùng và vi sinh vật gây hại như: sâu ăn tạp, rầy, bọ chích hút, nấm và vi khuẩn. Cơ chế và những phân tích khoa học về sự đóng góp của Si được chỉ ra rằng: Sự nảy mầm của bào tử ở bề mặt lá và rễ bị kích thích bởi sự có mặt của dịch tiết thực vật. Dòng dịch tiết này là môi trường thuận lợi cho sự xâm nhiễm của hầu hết các bệnh do nấm hoặc vi khuẩn từ tác nhân gây bệnh trong không khí và đất. Tỷ lệ, mức độ xâm nhập và vị trí của dịch tiết phụ thuộc vào nồng độ tế bào chất và sự chênh lệch về nồng độ dịch bào và tính thấm của màng tế bào. Hầu hết nấm ký sinh và vi khuẩn xâm nhập theo con đường apoplasm (lớp tế bào biểu bì bề mặt lá) bằng cách giải phóng enzym pectolytic làm phân hủy phiến giữa. Các hợp chất phenol đóng vai trò chìa khóa trong giai đoạn đầu của sự xâm nhiễm và sinh tổng hợp lignin, nó tác động và làm cố định nấm ở vị trí nhiễm. Nguyên tố vi lượng (B và Cu) có ảnh hưởng sâu sắc lên sự sinh tổng hợp hợp chất phenol, tuy nhiên khi mô trưởng thành (riêng đối với lá), sự hình thành lignin và tích tụ Si ở lớp tế bào biểu bì sẽ hình thành rào cản vật lý hiệu quả đối với sự xâm nhập của sợi nấm. Đây chính là vai trò đa chức năng của Si. Cây được cung cấp hoặc hút đủ Si sẽ góp phẩn gia tăng rất đáng kể năng suất, đặc biệt cây lúa rất cần silic; Chất silic sẽ giúp thân lúa khỏe mạnh, cứng cáp, chịu ngập và chịu gió tốt. Si làm tăng cường sức khỏe cho cây trồng, giúp cây tăng khả năng chống lại một số loại vi sinh vật và côn trùng gây hại. Theo kết quả phân tích của FAO (Tổ chức nông lương của Liên hiệp quốc), 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 tham gia 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. Vì các lý do trên khi bổ sung đầy đủ Silic, cây lúa sẽ đứng thẳng, giúp tăng khả năng quang hợp, cây lúa cứng, các tế bào có thành dày sẽ ngăn cản sự xâm nhập từ nấm hoặc sâu bệnh. Trong giai đoạn sinh trưởng sinh thực (preproductive), Si được ưu tiên chuyển vào lá đòng và 2 lá công năng. Do đó, sự gián đoạn Si ở giai đoạn này thì sẽ rất bất lợi cho khả năng tạo số lượng hoa (spikelet fertility). Đây chính là yếu tố làm tăng số hạt trên bông. Đối với cây lúa yêu cầu dinh dưỡng ngoại trừ N, P, K còn có yêu cầu Silic rất cao (cao hơn hẳn Ca, Mg và S). Về sự tương tác giữa Si với một số nguyên tố đa lượng khác, đặc biệt là lân; Sự kết hợp giữa bón Si với bón lân làm tăng hàm lượng lân dễ tiêu trong đất so với bón lân đơn thuần. Các hợp chất silicate và silicofluoride có tác dụng kìm hãm tốc độ khử sắt trong quá trình đất ngập nước. Bón lân làm tăng mạnh lượng silic hòa tan trong đất. Bón riêng lẻ phân lân hoặc hợp chất silicate natri và bón kết hợp lân với silicate natri hoặc silicofluoride natri đều cho ảnh hưởng tốt lên sự sinh trưởng của cây lúa trồng trên đất phèn, đất xám, giảm thất thoát và gia tăng hiệu lực phân bón . Phân bón được bổ sung Silic dễ tiêu-Giải pháp tạo sự khác biệt nhằm nâng cao hiệu quả phân bón, bảo vệ cây trồng, phát triển nông nghiệp bền vững và nâng cao thu nhập cho nông dân Việt Nam. Nước ta có rất nhiều vật liệu chứa silic như: quặng Secpentine; khoáng sét Montmorilloit, Kaolinite, Thạch Anh, nhưng hàm lượng Si hữu hiệu rất nhỏ. Để chúng ta có thể sản xuất được các loại phân bón chất lượng cao, nâng cao hiệu quả, hiệu lực sử dụng phân bón; Cấn có những nghiên cứu thêm về hiệu quả của Secpentine để khai thác tối đa hàm lượng và hiệu lực của Mg0 và Si02; Cũng rất cần phải nghiên cứu, nhập nội những công nghệ mới nhằm nâng cao hàm lượng Si hữu hiệu trước khi sử dụng những vật liệu giầu Si tổng số nhưng lại nghèo Si hữu hiệu như một loại nguyên liệu sản xuất phân bón. Công nghệ Nano có thể sản xuất Si dạng lỏng, hoặc sản xuất với dạng công nghệ Chelat (mạch vòng), giúp cây sẽ hấp thụ tốt hơn; Công nghệ nung nhiệt độ cao với Thạch anh cũng có thể khai thác tốt hàm lượng Si của nguồn quặng khá phong phú này. Ngoài ra; Chúng ta cũng có hàng tỷ tấn phế phụ phẩm nông nghiệp như: rơm rạ, vỏ trấu, bã cây mía, vỏ dừa, vỏ cà phê, lạc.. có hàm lượng Si khá cao, Một phần các phế phụ phẩm này nếu được nghiên cứu sử dụng, chế biến hợp lý dưới dạng phân hữu cơ vi sinh, hữu cơ khoáng cũng sẽ là những laoij phân có chứa Si hữu hiệu cao./.

Theo *Trần Xuân Định-Cục Trồng trọt, Bộ NN&PTNT

Các nguyên tố thiết yếu cho cây trồng được trích dẫn khá nhiều trong các tài liệu giảng...

10/ 10 - 3395 phiếu bầu