SILÍC – NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG DIỆU KỲ

SILÍC – NGUYÊN TỐ DINH DƯỠNG KHOÁNG DIỆU KỲ

NGUYỄN ĐẠI HƯƠNG

(Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Mía đường)

Silíc là nguyên tố khoáng quan trọng nhất trong số những nguyên tố không thiết yếu. Trừ nhóm cây trong họ Mộc tặc (Equisetaceae) xem silic là nguyên tố thiết yếu, các cây còn lại không xem silic là cây thiết yếu vì hàm lượng silíc trong tế bào thấp và thiếu silíc cây vẫn hoàn thành chức năng sinh trưởng và phát triển. Marschner (1995) và Epstein (1994) cho rằng silíc là nguyên tố dinh dưỡng hữu ích cho hầu hết các loài thực vật. Tuy nhiên, ở cây một lá mầm, trong đó cây lúa và mía là những cây có hàm lượng silíc trong tế bào đạt 5% trở lên (Epstein, 1994; Miyake & Takahashi, 1983). Hơn nữa, lượng silíc có trong tế bào phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng silíc hòa tan sẵn có trong môi trường sống của cây. Điều đáng quan tâm ở đây, khi cây được bón đầy đủ silíc sẽ tăng tính kháng sâu đục thân, kháng bệnh do nấm và các yếu tố môi trường bất lợi khác như nhiễm mặn, hạn, úng, ngộ độc kim loại. Quả là nguyên tố dinh dưỡng kỳ diệu của cây trồng.

Các nhà nghiên cứu Nam Phi và chuyên gia CIRAD nghiên cứu thành công việc ứng dụng phân bón silíc để làm tăng tính chống chịu sâu đục thân mía Eldana saccharina Walker (Kvedaras, 2006). Giáo sư Liang, MD. tại Đại học Kwa Zulu Natal khẳng định trong nghiên cứu của mình tại Nam Phi rằng silíc tạo ra rào cản cơ học chống lại sự tấn công của côn trùng miệng nhai và chích hút. Hàm dưới của sâu tuổi rất yếu nên không gặm được lớp cutin trên biểu bì của lá. Bên cạnh đó, silic cũng có vai trò xúc tác trong tính kháng sinh lý bằng cách sản sinh ra những hợp chất hóa học, tan-nin và phenol. Do đó, dùng silic để kiểm soát dịch hại là hợp phần quản lý tổng hợp về sâu bệnh hại vì nó không để lại tồn dư độc chất hóa học trên cây trồng và môi trường. Ông Liang cũng nhận định, 70% đất ở Nam Phi thiếu silíc từ vừa đến trầm trọng.

Trong một khía cạnh khác, Viator và CS so sánh hiệu quả bón can-xi cho mía từ nguồn vôi đôlômít và xỉ can-xi silicat phụ phẩm của ngành luyện thép). Kết quả, năng suất ở ruộng bón can-xi silicat cao hơn có ý nghĩa so với ruộng bón vôi đôlômít với cùng hàm lượng can-xi kể cả vụ tơ và hai vụ gốc. Điều đó chứng tỏ silic đóng vai trò trong việc tăng năng suất cây trồng.

Cây hút silíc và tích luỹ trong thành tế bào ngăn chặn sự xâm nhập của tế bào sợi nấm vào tế bào. Hơn nữa, silíc làm tăng tính chống chịu bệnh hại do nấm bằng cách tạo vách ngăn cơ học và tích luỹ chất phenol như là chất diệt nấm (fungicide) diệt hết tế bào khuẩn ty có manh nha xâm nhập vào tế bào. Các thí nghiệm của Datnoff (1991) và Willow (1992), bón silic làm cho lúa tăng đáng kể tính kháng bệnh và làm tăng năng suất lúa lên 56 đến 88%. Ngoài ra, Belanger và Mezies đã kết luận silic làm giảm đáng kể bệnh phấn trắng, thối gốc (Pythium ultimum) và thối rễ (Pythium aphanidermatum) trên dưa chuột trong điều kiện thuỷ canh trong nhà kính.

Trong việc chịu hạn và mặn, silíc giúp cây hạn chế thoát hơi nước, duy trì nước trong lá ở mức cao, ổn định nhờ việc tạo thành lớp biểu bì kép silica-cutic (sừng cứng).

Nhiều nghiên cứu cho thấy silíc giúp cây loại bỏ khả năng bị ngộ độc mangan, sắt và nhôm vì silic giúp cây phân phối các nguyên tố kim loại này một cách hợp lý. Nếu thiếu silic, các nguyên tố kim loại này tích trữ không đều, gây nên ngộ độc. Bên cạnh đó, silic còn giúp loại bỏ sự mất cân đối dinh dưỡng có hại giữa kẽm và lân trong cây làm cho cây khoẻ hơn.

Với cây mía, có bằng chứng cho thấy silic giúp cây mía tránh khỏi các bức xạ tia cực tím bằng cách lọc những tia có hại.

Không những thế, Moriss, D. và Tai, P.Y.P. chứng minh rằng khi cây mía được bón đủ silic còn có khả năng kháng rét, hay nói cách khác là silíc giúp cây mía hạn chế tổn thương tế bào do nhiệt độ xuống ngưỡng rét hại.

Silíc là nguyên tố rất giàu trong lớp vỏ trái đất, ít ai nghĩ rằng đất trồng thiếu silíc. Tuy nhiên, silíc trong đất hầu hết nằm ở dạng không hòa tan gồm cát, khoáng thạch anh và di-oxýt silíc. Vì hầu hết các hợp chất chứa silíc nằm ở dạng trơ nên silíc hữu hiệu trong đất rất thấp. Nhà khoa học người Mỹ Emanuel Epstein nhận định lâu nay chúng ta chưa đánh giá đúng vai trò của silíc trong đời sống của thực vật. Ở Pakistan, silíc được biết như là nguyên tố dinh dưỡng nên nhu cầu dùng phân có silíc đã giúp cây trồng cải thiện đáng kể tính chống chịu với các tác nhân gây bệnh (Sabir và CS). Các kết quả nghiên cứu này đã đặt ra yêu cầu phải đánh giá lại vai trò của silíc như là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu. Silíc hiện diện trong một số cây trồng với số lượng lớn có thể sánh với canxi, lưu huỳnh và ngay cả lân. Do vậy, cần cân nhắc xem silic như là nguyên tố trung lượng đối với cây lớp một lá mầm (Michael Kernan, 2000). Ở Nhật, Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản nước này công nhận xỉ canxi silicát là phân bón cung cấp silíc từ năm 1955 (Ma và Takahashi, 2002) và phân bón silic đã có nhiều hứa hẹn trong việc tăng năng suất, giữ ổn định sản xuất cho Nhật.

Vấn đề đặt ra là cây trồng cần bao nhiêu silíc? Theo tính toán của Machael, M. và Donald, H.M. (2000) rằng 1 ha lúa cho năng suất 5 tấn thóc sẽ lấy đi 230 – 470 kg silíc. Vậy chúng ta không thể làm ngơ trước giá trị của nó (Machael và Donald, 2000).

(Tổng hợp từ tài liệu nước ngoài)