Nano Silic và ứng dụng của nano silic đối với cây trồng

Silic có nhiều loại, nhiều nguồn khác nhau. Thông thường trong đất có hàm lượng Silic là thành phần chính 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 quan trọng nhất là Silic đó ở dạng hòa tan được hay không, cây trồng có sử dụng được hay không. 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 chứa khoảng từ 3,5 – 4,0 mg/l ( từ 3,5 – 4,0 ppm). 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.

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.

Khi xem lại 151 công thức dinh dưỡng trong quá khứ, Hewitt (1966) tìm thấy 01 vài công thức có thành phần Si. Epstein (1994) khuyên nên thêm Si = 0.25 mM (từ Sodium Silicate, Na2SiO3) trong công thức Hoagland.

Morgan (2000a) cũng có báo cáo kết quả trong thử nghiệm ở New Zealand khi thêm Si = 140 ppm trong công thức cho cây xà lách và cây đậu. Các nghiên cứu (Belanger et al., 1995) đối với cây cà chua và dưa leo đã chỉ ra rằng việc thiếu Silic, cây trồng ít khỏe mạnh, cứng cáp và khả năng đề kháng chống lại các loại côn trùng và vi sinh vật gây hại như: sâu, rầy, nấm và vi khuẩn yếu hơn.

Cây trồng phát triển tốt nhất khi công thức dinh dưỡng chứa 100 mg/l (ppm) của silicic acid (H4SiO4). Silic có thể bổ sung từ Na Silicate (Na2SiO3) hay K silicate, dễ hòa tan hơn Silicic Acid.

Đối với cây cà chua, Dưa leo, Dâu tây, Đậu nành: Thiếu Si là nguyên nhân giảm mạnh năng suất trái và cũng gây ra dị hình trái (giống như thiếu Ca và B), các lá phát triển sớm, héo, lão suy sớm, khả năng sống sót của hạt phấn bị suy giảm, ảnh hưong đến tỷ lệ thụ phấn và không có sự hình thành trái.

Tóm lại:
Nhận xét của Viện lúa quốc tế cho thấy rằng silic có các tác dụng sau đây đối với lúa:
– Giúp cho chống sự xâm nhập vủa vi khuẩn và nấm gây bệnh. Nếu cây lúa có tỷ lệ silic cao thì sâu đục thân, sâu cuốn lá cũng khó xâm nhập.

– Làm cho lá đứng giúp cho cây quang hợp tốt.

– Làm cho cây cứng chống ngã, đổ.

– Làm giảm sự mất nước giúp cho cây chống hạn và chống nóng.

– Làm tăng khả năng oxy hóa của rễ lúa làm giảm tác hại do hút quá nhiều sắt và mangan.

Các tác dụng khác được ghi nhận và ở nhiều loại cây là:

– Cần cho sự tạo thành diệp lục, cần thiết cho quang hợp.

– Làm tăng hiệu quả sử dụng phân lân và hiệu quả sử dụng phân đạm.