Proč rostliny potřebují křemík?

Křemík má v životě rostlin překvapivě velký počet funkcí a je zvláště důležitý ve stresových podmínkách. Úlohu křemíku lze srovnat s úlohou sekundárních organických metabolitů, které plní v rostlinách ochranné funkce. Když světoví vědci vidí rozmanitost rolí, které křemík hraje v rostlinách proti různým stresům, připouštějí, že jsou stále daleko od vytvoření „jednotné teorie“ křemíku v biologii a zemědělství.

Funkce křemíku v rostlinách

Křemík má významný vliv na růst a vývoj rostlin, zvyšuje produktivitu a zlepšuje kvalitu produktů. Pozitivní účinek křemíku je přitom patrný zejména u rostlin ve stresových podmínkách.Křemík dodává rostlinám mechanickou pevnost, zpevňuje buněčné stěny, dodává tuhost různým rostlinným orgánům.

Křemík v optimálních dávkách podporuje lepší výměnu dusíku a fosforu v tkáních, zvyšuje spotřebu bóru a řady dalších prvků; poskytuje snížení toxicity nadměrného množství těžkých kovů. Optimalizace křemíkové výživy rostlin vede ke zvětšení listové plochy. Za takových podmínek rostliny tvoří pevnější buněčné stěny, což snižuje riziko poléhání plodin a také poškození chorobami a škůdci.

Jednou z důležitých funkcí aktivních forem křemíku je stimulace vývoje kořenového systému. Studie na obilovinách, citrusových plodech, zeleninových plodinách a krmných trávách ukázaly, že se zlepšenou křemíkovou výživou rostlin se počet sekundárních a terciárních kořenů zvyšuje o 20–100 % i více. Nedostatek křemíku je jedním z limitujících faktorů ve vývoji kořenového systému rostlin. Bylo zjištěno, že optimalizace výživy křemíkem zvyšuje účinnost fotosyntézy a činnost kořenového systému.

Vlastnosti prvku

Je třeba vyzdvihnout některé zákonitosti, které odlišují křemík od řady dalších prvků v životě rostlin.

První věc, kterou je třeba poznamenat, je, že téměř všechny rostliny (až na vzácné výjimky) lze pěstovat bez křemíku v živném médiu. Dokonce i křemíkové rostliny, jako je rýže a pšenice.

Dalším znakem je, že křemík se v rostlinách hromadí ve velkém množství, které často překračuje absorpční hodnotu hlavních makroprvků (dusík, fosfor a draslík) Rozsah koncentrací křemíku v rostlinách je mnohem širší než u ostatních živin. Obsah křemíku se tedy pohybuje v rozmezí 0,1–10 % sušiny, zatímco např. pro dusík je toto rozmezí 0,5–6 %, pro draslík: 0,8–8 %, fosfor: 0,15–0,5 %. To znamená, že šíření koncentrace křemíku je řádově větší než u jiných prvků.

Je velmi důležité si uvědomit, že při pěstování v umělých příznivých podmínkách rostliny prakticky nepotřebují křemík.

Existují tři skupiny rostlin podle obsahu křemíku v sušině:

obsah křemíku vyšší než 5 % (rýže, třtina atd.);
obsah křemíku více než 1 % (ječmen, žito atd.);
obsah křemíku menší než 1 % (například dvouděložné – okurka, slunečnice atd.).

Forma křemíku v rostlinných tkáních

V rostlinných tkáních se křemík nachází ve formě sloučenin rozpustných ve vodě, jako je kyselina orthokřemičitá (H₄SiO₄), orthokřemičité ethery, jakož i ve formě nerozpustných minerálních polymerů a krystalických nečistot. V organické hmotě rostlinných pletiv tvoří Si orthokřemičité estery hydroxyaminokyselin, hydroxykarboxylových kyselin, polyfenolů, sacharidů, sterolů a také deriváty aminokyselin, aminocukrů a peptidů. Nejdůležitějšími rozpustnými formami křemíku v rostlinách a systému půda-rostlina jsou kyseliny monokřemičité a polykřemičité. Tyto anorganické sloučeniny jsou vždy přítomny v přírodních vodných roztocích. Navíc je mezi nimi úzký vztah.

zdroje

Zobrazení 17407

I začínající zahradník ví, že rostliny potřebují dusík, fosfor, draslík a různé stopové prvky. Zkušení zahradníci budou jmenovat hořčík a vápník, stejně jako síru, železo a bór. Ale i pro zkušené letní obyvatele je obtížné odpovědět, proč rostliny potřebují křemík. A není divu, vědci ještě úplně neprozkoumali jeho vliv na růst a vývoj rostlin. Ale již došlo k několika důležitým změnám.

Křemík v přírodě

Křemík (Si), nebo rusky „křemík“, lze nazvat jedním z nejběžnějších chemických prvků na naší planetě, je na druhém místě po kyslíku. Obsah křemíku v zemské kůře je 27-29 %, kyslík tvoří 47 %. Říční a mořská voda má vysoký obsah této látky a díky vitální aktivitě křemelinových řas se její usazeniny hromadí na mořském dně i v bahně sladkovodních nádrží.

V přírodě se nejčastěji vyskytuje v mírně rozpustné formě – oxid křemičitý SiO₂ neboli oxid křemičitý. Je součástí kaolinů, silikátů a hlinitokřemičitanů. Nejvíce křemíku je v písku, jílu a křemene, tvoří 50–70 %.

Význam křemíku pro rostliny

Díky aktivitě půdních silikátových bakterií se oxid křemičitý přeměňuje na kyselinu monokřemičitou, která je absorbována kořeny rostlin.

Křemík je zvláště důležitý pro jednoděložné rostliny, především rýži, dále bambus a cukrovou třtinu.

Dostupný křemík výrazně zvyšuje výnosy zrna. Mezi křemičité plodiny patří ozimá pšenice, ječmen, oves, kukuřice, sója, řepka a proso.

Pro dvouděložné rostliny má však velký význam i mikroelement Si. Zpevňuje stonky rostlin a činí je odolnými proti poléhání. Rostliny, které přijímají dostatek křemíku, snáze odolávají jakýmkoli stresovým faktorům: horku a chladu, suchu, napadení hmyzími škůdci a šíření houbových chorob.

Ochrana před suchem, horkem a mrazem

V rostlinných tkáních se kyselina monokřemičitá přeměňuje na kyselinu polykřemičitou, což je v podstatě gel. Zvyšuje schopnost zadržovat vlhkost v listech a kořenech, takže rostliny mohou uchovávat vodu a snáze snášejí déletrvající sucho.

Jelikož je volná voda v rostlinných buňkách vázána kyselinou polykřemičitou, odpařují se v horku méně vlhkosti a snáze snášejí mráz, protože voda v tkáních krystalizuje pomaleji.

Odolnost vůči chorobám a škůdcům

Křemík stimuluje produkci růstových hormonů a různých aminokyselin v rostlinách, které fungují jako léky proti stresu. Vědecký výzkum odhalil, že když spóry patogenních hub klíčí, rostlina posílá do této zóny zásoby křemíku, aby se s nemocí vyrovnala.

„Křemíková stěna“ v rostlinných buňkách činí listy hustšími, takže jsou méně náchylné k listožravým a savým škůdcům a také lépe odolávají patogenním houbám.

Pokusy provedené na květáku ukázaly, že při ošetření listů kyselinou monokřemičitou se poškození rostlin mšicemi snížilo na polovinu. Stejné ošetření na výsadbách rýže ukázalo významné zvýšení odolnosti rostlin vůči padlí.

Rozpouštění fosforu

Kyseliny křemičité v půdě přeměňují těžko rozpustný fosfor na formu dostupnou pro rostliny. Při dostatečném množství silikátů v půdě tvoří rostliny rozvětvenější kořenový systém, počet přerostlých kořenů a rychlost jejich vývoje se zdesetinásobí.

Tento mikroelement zlepšuje transport a absorpci dusíku, což vede k rychlejšímu vývoji listů. Křemík také stimuluje fotosyntézu a prodlužuje životnost chloroplastů. Rostliny díky tomu rychleji rostou nadzemní hmotou, listy mají sytější zelenou barvu a pomaleji stárnou.

Na půdách bohatých na dostupné silikáty se zvyšuje spotřeba bóru, což zlepšuje násadu plodů a vede ke zvýšení výnosu jak zeleninových (okurky, rajčata, papriky atd.), tak bobulovin a ovocných stromů.

Neutralizace těžkých kovů

Těžké kovy jako hliník, kadmium atd. jsou vázány křemíkem, takže se nedostanou do rostlinné tkáně. Na solných půdách, unavených přebytkem minerálních hnojiv, tento mikroelement podporuje růst rostlin, protože blokuje tok sodíku do jejich tkání.

Zvyšování úrodnosti půdy

Horniny obsahující křemík zlepšují strukturu půdy. Přidání zeolitů a diatomit zvyšuje schopnost půdy zadržovat vodu. Jejich velké částice uvolňují půdu a zabraňují utužení. Nasycení půdy kyslíkem a udržování optimální vlhkosti podporuje množení prospěšných půdních bakterií. To vše vede ke zvýšení plodnosti.

Jak přidat křemík

Význam křemíku v životě rostlin byl studován mnohem méně než význam dusíku, fosforu a draslíku. To se odráží ve výrobě minerálních a organických hnojiv: pouze vzácná z nich obsahují biologicky dostupný křemík.

Straw

Existují také přírodní zdroje křemíku – to je sláma obilných plodin, stejně jako popel z jeho spalování. Největší množství prospěšné látky obsahují rýžové slupky a rýžová sláma, hodně je jí v suchých skořápkách ovsa.

Zaorávání nasekané slámy do půdy nejen zlepšuje její strukturu a zvyšuje úrodnost, ale také v ní zvyšuje obsah biologicky dostupného křemíku.

Jehly

Hodně křemíku je soustředěno v jehličích smrku, borovice, jedle, cedru a modřínu. Svým obsahem se popel z hořících jehličí blíží „šampionovi“ – popelu z rýžových slupek. Rekordní množství křemíku se nachází v mechech, přesličkách a kapradí. Popel z hořícího kapradiny tedy obsahuje 96 % Si.

Agrochemici se již naučili používat výtažky z jehličnanů jako stimulátory růstu. Drogy “NV-101” и “Stimulátor biologického růstu” od Bona Forte jsou založeny na výtažcích ze zelených jehličí Cryptomeria japonica a sibiřské jedle.

Každý letní obyvatel si může připravit hnojivo s vysokým obsahem křemíku, k tomu stačí malé množství čerstvé zeleně z jakéhokoli jehličnatého stromu, ale i výhonky přesličky nebo kapradiny. Vánoční stromeček, který je škoda po dovolené vyhodit, se může proměnit v cenné hnojivo.

Chcete-li připravit extrakt, musíte nádobu pevně naplnit jehličkami a naplnit ji alkoholem (můžete použít vodku, měsíčku nebo jakoukoli tekutinu obsahující alkohol) a pevně ji uzavřít, aby alkohol neerodoval. Proces extrakce trvá asi měsíc, obsah sklenice je třeba pravidelně protřepávat. Hotová infuze může být skladována po dobu šesti měsíců. Pro použití jako hnojivo stačí minimální množství: 1 polévková lžíce. na vědru s vodou.

Uhelný popel

Popel ze spalování uhlí je také bohatý na křemík. Jako hnojivo se používá jen zřídka, protože díky vysokému obsahu síry okyseluje půdu. Na mírně alkalických půdách a půdách s neutrálním pH však uhelný popel úspěšně nahradí dřevěný popel. Uhelný popel obsahuje až 30 % SiO₂.

Diatomit

Přidáním zahradního diatomitu do půdy se nasytí křemíkem a také se zlepší struktura půdy. Velké částice křemeliny uvolňují půdu a zlepšují zásobování kořenů rostlin kyslíkem. Křemelina pro svou vysokou hygroskopičnost absorbuje vlhkost při zálivce nebo při srážkách a následně ji postupně uvolňuje do půdy, takže rostliny méně trpí suchem a snáze snášejí intervaly mezi zálivkami.

Schránky křemelinových řas jsou křemík v čisté formě. Pro rostliny se však stává dostupným až poté, co je zpracován silikátovými bakteriemi. Pro urychlení tohoto procesu je užitečné zvýšit počet prospěšných mikroorganismů v půdě.

Silikátové bakterie

Pokud je poblíž pískovna, můžete si odtud přinést mokrý písek, pravděpodobně obsahuje přátelské bakterie. Ale obvykle je zahradní centrum mnohem dostupnější než pískový lom, takže je snazší použít hotové biologické produkty.

Komplexní přípravky pro zlepšení půdy, jako např “BioAzFC” и “Pomocníci Atlas Bacteria”, obsahují kmeny různých bakterií, které zlepšují dostupnost živin: dusík fixující (Azotobacter chroococcum), fosfát mobilizující (Bacillus megaterium), silikátové (Bacillus mucilaginosus). Patří sem také bakterie, které zvyšují odolnost rostlin vůči chorobám: Bacillus subtilis a pseudomonas (Pseudomonas fluorescens) a laktobacily, které stimulují rozvoj půdní mikroflóry (Lactococcus lactis).

Bohaté složení řady léků Atlant poskytuje komplexní účinek na půdu. “SUPER zlepšovač půdy” Vhodné pro přípravu půdní směsi pro pěstování sazenic. Bakterie Bacillus subtilis a pseudomonas ochrání rostliny před chorobami a bakterie fixující dusík a mobilizující fosfáty jim poskytnou dostupné živiny.

Pro otevřenou půdu a skleníky použijte přípravky z řady “Atlant”: “VÝŽIVA A RŮST” и “ZDRAVÍ ROSTLIN A PŮDY”. Půdní houba trichoderma a bakterie pseudomonád úspěšně odolávají proliferaci patogenních mikroorganismů a azotobakter a bakterie mobilizující fosfor poskytují rostlinám dostupný dusík a fosfor.

Hnojiva

Rostliny jsou schopny absorbovat křemík kořeny a listy a při listové výživě dochází k absorpci tohoto mikroprvku mnohem rychleji a efektivněji.

Hnojení na list silikonovými hnojivy zvýší odolnost rostlin vůči chorobám a sníží zátěž pesticidy, protože bude potřeba méně ošetření fungicidy. Při použití tankových směsí fungicidu a přípravku s křemíkem se doba ochranného působení proti houbovým chorobám zdvojnásobuje.

Chcete-li chránit okurky před padlím, můžete léčbu kombinovat s léky Topaz nebo “had” s přísadou křemíku. Směs nádrže s insekticidem “Vylepšené Corado” sníží počet ošetření proti mandelince bramborové. Zpracování zelí v období nasazování hlávek snižuje jeho poškození housenkami bílého zelí.

1-2 týdny před výsadbou sazenic do země je užitečné provést listové hnojení křemíkem. Zvýší se tím odolnost sazenic vůči stresu, rostliny snáze snesou přesazování, snáze se přizpůsobí ostrému slunci a rychleji se vzpamatují z nečekaného nachlazení.

Hnojení silikonovými hnojivy je užitečné pro ovocné a bobulovité plodiny v období květu, zlepšuje násadu plodů a bobulí. Pěstování sadu v období sklizně zvyšuje trvanlivost jablek a hrušek zimních odrůd.

Křemík urychluje dozrávání výhonků, zvyšuje jejich mrazuvzdornost, což je důležité pro teplomilné plodiny: růže, hrozny atd. Tento mikroelement je užitečný pro výživu trávníku, zlepšuje jeho vzhled, podporuje lepší odnožování trávy a chrání před vzhled plešatých míst.

Na trhu je několik hnojiv obsahujících křemík:

“Siliplant” obsahuje 7% křemíku, 1% draslíku a také komplex stopových prvků: železo, hořčík, zinek, měď, mangan, bór.
“Křemík” (K = 3,5 %, Si = 3,6 %).
“Simplex Barrel” (K=7%, Si=10%).
„Křemík“ od Agris (K=25%, Si=13%).