1. Tác dụng cứng cây, chống đổ ngã của phân bón Silic

Đổ ngã ở cây lúa là trường hợp thường thấy ngay trước khi thu hoạch hoặc vào thời tiết mưa bão, điều này làm giảm năng suất cây trồng và khó khăn trong việc thu hoạch. Nguyên nhân của hiện tượng này là phần gốc không thể chịu đựng sức nặng của bông.

Lignin là thành phần quan trọng thứ hai của thành tế bào thực vật sau cellulose, giúp tạo độ cứng cho thân cây. Silic trong phân bón làm tăng hàm lượng lignin trong cây thông qua cơ chế kích thích gen cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) - gen quan trọng chịu trách nhiệm tổng hợp lignin. 

Vì vậy, cung cấp phân bón Silic định kỳ sẽ đảm bảo cứng cây, chống đổ ngã, tăng cường sự dẻo dai của toàn bộ cây trồng. Phân bón Silic đặc biệt quan trọng đối với các cây thân thảo (lúa, ngô, mía,…) vì thành phần Silic có thể chiếm tới 10% trọng lượng khô của cây trồng. 

2. Phân bón Silic giúp giảm tác hại của stress phi sinh học

Các tác nhân môi trường (stress phi sinh học) như: hạn hán, hạn mặn, nhiễm độc kim loại nặng, tia UV,… gây thiệt hại khoảng 50% cây trồng trên toàn thế giới. Các quá trình sinh lý như quang hợp, hô hấp, trao đổi chất, hấp thụ nước và dinh dưỡng, tốc độ thoát hơi nước, hoạt động của khí khổng, sự nảy mầm của hạt,… bị ảnh hưởng bởi các căng thẳng phi sinh học. Các nhà nghiên cứu đã ghi nhận Silic có vai trò quan trọng trong quá trình đảm bảo hoạt động sinh lý, sinh trưởng và phát triển của cây trồng trong điều kiện stress phi sinh học.

a. Hạn hán

Trong tế bào được cung cấp đầy đủ Silic, giúp hạn chế sự thoát hơi nước trong điều kiện hạn hán. Tốc độ thoát hơi nước chịu ảnh hưởng bởi hàm lượng Silica gel (gel axit Silixic) 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 thoát hơi nước ra nhanh hơn.

Việc bón phân Silic có thể cải thiện sự phát triển của rễ và tăng tỷ lệ rễ/chồi cùng với việc tăng áp suất thẩm thấu. Điều này giúp tăng khả năng hấp thụ và vận chuyển nước, giúp duy trì tỷ lệ quang hợp,… trong điều kiện khô hạn. 

Ở cây ngô, việc bón phân Canxi Silicat trong đất làm tăng khả năng nảy mầm của hạt, thúc đẩy quá trình sinh hóa và bảo vệ cây con khỏi stress oxy hóa bằng cách tăng cường khả năng chống oxy hóa trong điều kiện khô hạn.

Xem thêm: Phân bón Silic CytoSica

b. Độ mặn (stress muối)

Độ mặn là một trong những yếu tố nghiêm trọng nhất làm hạn chế năng suất cây vì nó ảnh hưởng xấu đến sự nảy mầm, sức sống thực vật và năng suất cây trồng. Độ mặn cao gây hại đến cây trồng bằng nhiều cách: stress nước, nhiễm độc ion, rối loạn dinh dưỡng, stress oxy hóa, thay đổi quá trình trao đổi chất, xáo trộn màng tế bào, giảm sự phân chia và mở rộng tế bào,…

Dinh dưỡng Silic làm tăng khả năng chịu stress muối của cây thông qua cơ chế giảm độc tính ion và duy trì cân bằng nước của cây, tăng khả năng hấp thu và chuyển hóa khoáng chất, điều chỉnh sinh tổng hợp các chất, giảm stress oxy hóa và thay đổi biểu hiện gen. 

Cây trồng giảm hấp thu và tích lũy Na + là một trong những cơ chế quan trọng nhất giúp cây chống chịu mặn. Khi cây được cung cấp đủ dinh dưỡng Silic sẽ làm giảm sự hấp thụ Na⁺ của cây trồng khi bị stress mặn và tăng tỷ lệ K⁺/Na⁺.

Phân bón Silic làm giảm tác hại của quá trình oxy hóa bằng cách tăng hoạt động của các enzyme chống oxy hóa (SOD, CAT và POD, GSH và APX), duy trì tính lưu động tối ưu của màng sinh chất và giảm sự hình thành các gốc oxy hóa (ROS) ở nhiều loài cây trồng trong điều kiện mặn.

c. Kim loại nặng

Silic trong phân bón cũng đã được chứng minh có khả năng bảo vệ cây trồng khỏi độc tính của các kim loại nặng, chẳng hạn như Al, Cd, Fe, Mn và Zn. Silic giảm tác hại của kim loại nặng thông qua ba cơ chế như sau:

(1) Sự kết tủa của Silic với kim loại (đồng, Cd) làm giảm nồng độ kim loại nặng trong tế bào. 

(2) Kích thích hệ thống bảo vệ chống lại sự phá hủy oxy hóa của tế bào do nhiễm độc kim loại.

(3) Cố định các kim loại độc hại trong đất bằng cách tăng độ pH của đất hoặc thay đổi đặc tính kim loại trong dung dịch đất thông qua sự hình thành các phức hợp silicat.

d. Tia UV

Silic làm tăng khả năng chống chịu của cây trồng trước tác động của tia cực tím bằng cách nâng cao nồng độ của các hợp chất chống oxy hóa. Tình trạng oxy hóa của cây ngô được cung cấp đủ Silic chỉ bị ảnh hưởng nhẹ so với cây không được bón phân Silic trong điều kiện bức xạ UV cao.

3. Vai trò chống lại nấm, vi khuẩn gây bệnh của phân bón Silic

Bổ sung Silic cho cây lúa giúp ngăn chặn bệnh khô vằn, đạo ôn, cháy lá, bệnh lem lép hạt lúa và thối thân,… Phân bón Silic còn ngăn chặn bệnh thán thư, soát bệnh héo rũ do vi khuẩn (Ralstonia solanacearum) trên cà chua và ớt ngọt, làm tăng độ cứng và độ dày lớp biểu bì của trái cây.

Ở cây xoài, sự tích tụ Silic trong mô biểu bì tạo thành hàng rào vật lý ngăn cản sự xâm nhập của P. syringae gây bệnh đốm vi khuẩn. Hơn nữa, Silic có tác dụng ngăn chặn bệnh thối rễ và bệnh phấn trắng trên dưa chuột và lúa mì, bệnh gỉ sắt ở đậu đũa, cà phê và đốm vòng ở mía.

Cơ chế của việc kháng bệnh nấm, vi khuẩn gây bệnh là:

• Silic tích lũy bên dưới lớp biểu bì như một rào cản vật lý, và bảo vệ cơ học tránh sự xâm nhập của nấm, vi khuẩn do đó làm giảm nhiễm trùng.
• Silic làm tăng hoạt động của các enzym liên quan đến phòng thủ, chẳng hạn như polyphenoloxidase, glucanase, peroxidase và phenylalanine amoniac-lyase (PAL).
• Silic kích thích tạo ra các hợp chất kháng khuẩn mạnh như phenolic, flavonoid, phytoalexin.
• Silic điều chỉnh các tín hiệu toàn thân, chẳng hạn như axit salicylic (SA), axit jasmonic (JA) và ethylene (ET).

Phân bón Silic có thể ngăn chặn bệnh tật hiệu quả như một loại thuốc diệt nấm. Khi nồng độ Silic tăng lên trong các mô thực vật, khả năng ngăn chặn bệnh tật của cây cũng tăng lên. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là dinh dưỡng Silic phải được bổ sung liên tục vì nếu không, tác dụng bảo vệ sẽ giảm hoặc biến mất.

4. Tác dụng ngăn ngừa sâu, côn trùng gây hại của phân bón Silic

Hàm lượng Silic cao trong cây mía có thể ức chế sự tấn công của sâu đục thân bằng cách tăng độ cứng của thân mía. 

Bên cạnh đó, nguyên tố Silic còn làm giảm khả năng ăn, tuổi thọ sinh trưởng, khả năng sinh sản của quần thể của rầy lưng trắng (Sogatella frucifera).

Hơn nữa, việc sử dụng phân bón lá Silicat Canxi cho các loài cây trồng như lúa mì, bông, mía và dưa chuột đã làm tăng tỷ lệ chết của nhộng ruồi trắng dẫn đến mất năng suất đáng kể ở những cây trồng này.

Rễ cây lúa có chứa hàm lượng Silic cao chống lại sự xâm nhiễm của tuyến trùng rễ. Dinh dưỡng Silic cũng có thể làm giảm sự tấn công của rầy xanh và sâu non trên cây lúa.

Khi bị côn trùng tấn công, đối với những cây được bổ sung đủ Silic làm tăng giải phóng các enzym phòng vệ như peroxidase, polyphenoloxies và phenylalanine amoniase (PAL). Peroxidase tham gia vào quá trình tổng hợp suberin làm tăng độ cứng của mô thực vật và đồng thời tạo ra quinon có đặc tính kháng sinh. Hoạt động của enzyme PAL làm tăng sản xuất các hợp chất phenolic. 

Nhiều hợp chất phòng vệ được tạo ra khi cây bị côn trùng tấn công có chức năng tương tự như hợp chất được tạo ra khi cây bị nấm, vi khuẩn gây bệnh tấn công.

5. Phân bón Silic giúp chống nứt trái, mềm trái

Polygalacturonase (PG) là một loại enzyme có thể phân hủy pectin. Tuy nhiên, pectin đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì độ cứng của vỏ trái cây, cân bằng môi trường bên trong và bên ngoài. Trong quá trình bảo quản táo, hàm lượng PG thấp hơn giữ cho táo cứng hơn, chất lượng tốt hơn và tạo ra thời gian bảo quản lâu. 

Silic là thành phần chính để duy trì độ cứng của quả bằng cách thắt chặt sự sắp xếp thành tế bào. Dinh dưỡng Silic cũng có khả năng ức chế hoạt động của enxyme PG. Việc bón phân Silic đầy đủ có thể tăng cường khả năng bảo vệ thành tế bào, chống nứt mềm trái và kéo dài thời gian sau thu hoạch. 

Ví dụ, năng suất ở cây táo cao hơn 19,7% khi được bổ sung Silic so với cây không được bón Silic. 

6. Vai trò cải thiện hấp thu dinh dưỡng của phân bón Silic

Một trong những tác động chính của stress phi sinh học là sự hấp thu các chất dinh dưỡng bị rối loạn. Khi sử dụng phân bón Silic đã được chứng minh làm tăng sự hấp thu các chất dinh dưỡng đa, trung lượng (P, K, Ca và Mg) và vi lượng (Fe, Cu và Mn) trong cây trồng trong điều kiện bất lợi. Trong một nghiên cứu, bổ sung silic cũng được chứng minh là làm giảm sự rửa trôi lân, đạm nitrat và kali.

Rễ là cơ quan chính để lấy các chất dinh dưỡng thiết yếu, nên sự phát triển tốt của rễ là rất quan trọng để tăng cường sự phát triển của cây. Phân bón Silic có khả năng kích thích sự kéo dài của rễ bên. Những thay đổi trong cấu trúc rễ do Silic mang lại làm tăng tổng diện tích bề mặt rễ và do đó làm tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng và nước.

Xem thêm: Bổ sung Silic làm giảm tác hại do mất cân bằng dinh dưỡng Lân

Kết luận

Sử dụng phân bón Silic làm tăng chất lượng và sản lượng trong khi giảm việc sử dụng phân bón hóa học, thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm và có thể cung cấp một giải pháp thay thế thuốc trừ sâu thân thiện với môi trường để quản lý dịch hại tổng hợp. 

Trên đây là tổng hợp những tác dụng của phân bón Silic đối với cây trồng. Hy vọng bài viết mang lại cho bà con những kiến thức bổ ích. Funo cung cấp giải pháp phân bón chuyên biệt và miễn phí từ đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm của Funo. Mọi thắc mắc về kỹ thuật, bà con vui lòng liên hệ hotline 0911 3111 00 để được tư vấn chi tiết.