Sự tương tác giữa Sillic và các nguyên tố dinh đa lượng dưỡng ở cây trồng

1. Tương tác giữa Silic (Si) và Đạm (N)

Theo các nguyên cứu cho thấy, nguyên tố Si (Sillic) tác động tích cực đến hầu hết các khía cạnh dinh dưỡng của Đạm (N) như: Hấp thụ, đồng hóa và cố định.

Đặc biệt đối với cây lúa và ngũ cốc, Silic giúp lá mọc thẳng đứng hơn, giảm đổ ngã do mưa gió, giúp cho việc sử dụng ánh sáng được hiệu quả và tăng hiệu lực của phân N (Suichi Yosida, 1985; Mengel và Kirkby, 1987; Ho Chong Wah, 1996).

Ngoài ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình chuyển hóa đạm, cung cấp silic còn làm thay đổi về sự cân bằng cacbon (C) và lân (P) trong chồi và tăng khả năng thu nhận chất dinh dưỡng ở rễ, từ đó có thể góp phần cải thiện việc sử dụng đạm trong các mô thực vật.

Những kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng việc bón phân Si thích hợp (khoảng 15,6 μg/kg) có thể cải thiện đáng kể hoạt động của các enzyme chuyển hóa liên quan đến chuyển hóa N và P trong đất lúa, do đó thúc đẩy quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng N và P trong đất và cải thiện khả năng cung cấp chất dinh dưỡng dễ tiêu của đất cho các loại cây trồng như lúa.

2. Tương tác giữa Silic (Si) và Lân (P)

Ảnh hưởng của Silic với Lân đã được nghiên cứu rộng rãi, bằng chứng cho thấy silic đóng một vai trò quan trọng trong dinh dưỡng lân (P), nhưng bản chất chính xác của vai trò đó vẫn chưa rõ ràng.

Hai cơ chế chính của việc hạn chế thiếu Lân nhờ việc bổ sung Silic là:

• Tăng khả năng hấp thụ Lân của rễ.

Các nghiên cứu cho thấy Silic làm tăng tính hữu dụng của Lân trong đất thông qua sự thay đổi giá trị pH. Si cũng tăng cường sự thu hút lân của cây nhờ vào tác dụng làm giảm khả năng cố định lân của đất, cải thiện tình trạng lân dễ tiêu trong đất (Mengel và Kirkby, 1987), nhờ giảm sự hấp thụ Lân của các khoáng chất trong đất, do sự cạnh tranh giữa Lân và Silic tùy vào đặc tính của keo đất hoặc sự thay đổi trong động lực của hệ vi sinh vật đất.

Tuy nhiên, ảnh của Silic đối với sự hấp Lân của cây trồng bị phụ thuộc vào loại đất, thành phần khoáng vật, giá trị pH và hoạt động của vi sinh vật đất, cũng như loại và lượng phân Silic được bón vào đất.

• Tăng cường sử dụng Lân trong các mô thực vật.

Kết quả của việc bón phân Silic cho cây khoai tây và lúa trên đất thiếu Lân cho kết quả Silic không làm tăng tổng lượng Lân hấp thu, nhưng làm tăng tổng lượng Lân vô cơ hòa tan và tổng lượng Lân hòa tan trong lá.

3. Tương tác giữa Silic (Si) và Kali (K)

Silic giúp tăng cường khả năng hấp thu Kali và phục hồi khả năng sinh lý của cây đã bị giảm do thiếu hụt K  ali.

Ở đậu nành và một số cây làm thức ăn gia súc (Panicum Maximum và Brachiaria ruziziensis × Brachiaria brizanth), việc bổ sung silic dẫn đến nồng độ kali trong lá cao hơn. Ngoài ra, silic cũng làm giảm bớt quá trình peroxy hóa lipid màng và stress oxy hóa do thiếu kali bằng cách điều chỉnh các enzym chống oxy hóa.

Mặt khác, ở bắp và lúa miến bị thiếu kali, việc bổ sung silic không làm tăng hấp thu kali nhưng giúp phục hồi các hoạt động sinh lý thường bị suy giảm do thiếu kali như là hiệu quả sử dụng nước và quang hợp.

4. Tương tác giữa Silic (Si) với các nguyên tố dinh dưỡng khác

• Silic giúp cho sự phân phối Mn trong lá được hợp lý hơn: Nhờ Silic, Mangan (Mn) được di chuyển dễ dàng từ các dẫn đến các bộ phận bên trên của cây nhờ việc ngăn chặn sự tích lũy Mangan (Mn) tại chỗ (Horst và Marschner, 1978).
• Si khống chế sự thu hút Fe và Mn vào cây: Trong đất lúa nước thường chứa Fe và Mn dạng khử với lượng lớn, sự hiện diện của Si trong cây với hàm lượng cao dường như làm tăng tỷ lệ những khoảng trống chứa khí trong chồi và rễ có thể giúp oxy được vận chuyển vào rễ, vì vậy khả năng oxy hóa của rễ được tăng cường (Suichi Yosida, 1985).
• Cơ chế tạo phức của SiO₂ với Al3+ và Fe3+, là một trong những giải pháp hạn chế tác hại do ngộ độc phèn gây ra đối với cây trồng (Đỗ Anh, Bùi Đình Dinh, 1992).
• Fan và cộng sự. (2016) cho thấy rằng silic (Si) ảnh hưởng đến sự tiết ra các axit hữu cơ khác nhau từ rễ lúa như axit oxalic, axetic, tartaric, maleic và fumaric. Các axit này có thể tham gia vào quá trình cải thiện độc tính của kẽm (Zn) bằng cách cố định/đồng kết tủa trong dung dịch đất.