نقش سیلیسیم در گیاه برنج

نقش سیلیسیم در گیاه برنج

مقدمه

سیلیسیم (Si) دومین عنصر فراوان ۲۸ (درصد) پوسته زمین است. در محلول های خاک، به طور عمده، به صورت اسید مونوسیلیسیک وجود دارد که حل پذیری آن در آب (در ۲۵ درجه سانتیگراد) در حدود دو میلی مول (برابر با ۱۲۰ میلی گرم اکسید سیلیس) در لیتر است. این عنصر جز عناصر مفید برای گیاهان است. جذب این عنصر به نوع گیاه، متفاوت است. مثلا در گندم به صورت غیر فعال و در برنج به صورت فعال جذب می شود. میزان نیاز گیاهان مختلف به سیلسیم متفاوت است. در برنج حدود ۱۰۸ درصد نیتروژن جذب می شود. گیاه برنجی که ۵ تن در هکتار دانه تولید می کند. حدود ۲۳۰ – ۴۷۰ کیلوگرم سیلیسیم عنصری را از یک هکتار زمین بر حسب نوع خاک و رقم جذب می کند. علی رغم نقش مثبت سیلیسیم در مزارع شالیزاری نقشی فیزیولوژیکی خاصی را به سیلیسیم در برنج ربط نداده اند. برای داشتن رشد ساقه و برگهای سالم و قوی وجود سیلیسیم الزامی است. تحت چنین شرایطی حساسیت برنج نسبت به بیماریها و آفات کاهش می یاید. سیلیسیم در شالیزارها سمیت منگنزرا کاهش میدهد. سیلیسیم در جو و لوبیا از جذب منگنز جلوگیری نکرده و باعث توزیع بهتر آن در برگ آنها می گردد. سیلیس برای بعضی از گیاهان عنصر نسبتاً ضروری ولی برای برنج یکی از عناصر اساسی و پر نیاز بوده بطوریکه در ماده خشک ساقه و برگ بمقدار ۱۰ تا ۲۰ درصد وجود دارد. با ذخیره و افزایش سیلیس در دیواره ساختمانی سلولها برگ ایستاده و سایه گستری کمتری داشته و در نتیجه فتوسنتز افزایش یافته و متعاقب ان افزایش عملکرد خواهیم داشت. وجود سیلیس در برگ گیاه سبب مقاومت گیاه به ورس و بیماریها خواهد شد. در کاهش از دست دادن اب و حفظ گیاه در مقابل حمله قارچها مهم است . افزایش عملکرد و مقدار قند نیشکر در اراضی فقیر از نظر سیلیس به علت مصرف کودهای سیلیس دار گزارش شده است. از طرف دیگر مسمومیت ناشی از عرضه زیاد منگنز را از طریق گسترش یکنواخت آن در برگ کاهش خواهد داد. در اثر کمبود این عنصر گیاه به انواع بیماریها حساس گشته و دانه برنج دارای لکه های قهوه ای می شود. هر چه نسبت SiO2/N بزرگتر باشد گیاه سالمتر است. قابلیت جذب سیلیس با افزایش pH خاک کاهش می یابد. یعنی هر چه محیط قلیایی گردد جذب آن مشکل می -گردد. کمبود سیلیس بیشتر در خاکهای شنی و باتلاقی و مردابی بوجود می اید. مصرف زیاد علف کشها در یک یا دو بار اختلالاتی را در جذب سیلیس در گیاه بوجود می آورد لذا باید از مصرف زیاد علف کش خودداری کرد. گرمای زیاد آب هم جذب سیلیس را دچار مشکل می کند. افزایش جذب سیلیس افزایش جذب فسفر را بدنبال دارد. گیاهان دم اسبی، انواع پیناسه ها، پوآسه ها و اسپیراسته ها از سیلیس خوارها محسوب می شوند. سیلیس بصورت آنیون — SiO4 توسط گیاهان جذب می شود.

اثرات سودمند و نقش سیلیسیم در گیاه برنج

سیلیس دارای اثرات سودمندی است، که به خوبی به اثبات رسیده اند و به آسانی قابل اندازی گیری و مشاهده میباشد . در شرایط مزرعه، به ویژه در حالی که کشت غلات وجود دارد سیلیس می تواند از راه غیر مستقیم، میزان رشد و تولید را افزایش دهد. این نقش ها عبارت هستند از، جلوگیری از سایه اندازی گیاهان بر روی یکدیگر با مستقیم نگهداشتن برگهای آنها، کاهش در میزان حساسیت گیاهان به خوابیدن در سطح خاک، کاهش در بروز آلودگی های قارچی و جلوگیری از سمیت منگنز و یا آهن ، مستقیم بودن برگها عاملی مهم است که بر جذب نور از سوی گیاهان اثر میگذارد. مستقیم بودن برگ، با افزایش مصرف ازت کاهش می یابد سیلیس باعث مستقیم نگهداشتن برگ می شود و به این ترتیب، اثرات منفی مصرف زیاد ازت را بر جذب نور، به میزان قابل ملاحظه کاهش می دهد. به همین ترتیب اثرات منفی افزایش مصرف ازت بر استحکام ساقه و حساسیت ساقه به خوابیدن بر روی سطح خاک، به وسیله سیلیس خنثی می شود . ته نشست سیلیس در سطح بشره برگ ها، به ویژه در افزایش پایداری مکانیکی بافت علیه حملات قارچ هایی، مانند سفیدک پودری Powdery mildew ، بلاست در برنج و آفات حشره ای موثر است. افزایش رشد به وسیله سیلیس می تواند به علت جلوگیری و یا کاستن سمیت منگنز و یا آهن نیز باشد .

علایم کمبود سیلیسیم در برنج

برگها و ساقه ها نرم و پژمرده شده ، در نتیجه موجب افزایش ورس می شود. کاهش فعالیت فتوسنتز ، کاهش عملکرد ، افزایش حساسیت به بیماریها مثل بلاست یا پوسیدگی قهوه ای ، در کمبود شدید سیلیسیم تعداد خوشه در متر مربع و تعداد سنبلچه های پر شده در خوشه کاهش می یابد و گیاهان مبتلا به کمبود سیلیسیم به ورس حساس میباشند .

دامنه مناسب سطح بحرانی سیلیسیم به شرح زیر می باشد :

سطح بحرانی سیلیسیم در خاک برای وقوع کمبود   ۱- mg SiKg ۴۰ به روش یک مولار استات سدیم در ۴ = pH می باشد.

مشابهت با دیگر علائم : فقط گیاهان برنج مبتلا به کمبود سیلیسیم این علائم را نشان می دهند .

دلایل وقوع کمبود سیلیسیم

• قدرت ذخیره سازی سیلیسیم کم خاک بدلیل هوادیدگی شدید و فرسودگی خاک .
• مواد مادری که دارای مقادیر کمی از Si هستند.
• تخلیه Si از خاک بدلیل متراکم و برنگرداندن بقایا به خاک .
• مقدار کم Si در خاک مشخصه پایین بودن حاصلخیزی خاک اراضی شالیزاری است.

Si ( عنصری حساس به آبشویی می باشد) . خاکهایی که از لحاظ مقدار Si پایین هستند معمولاً از عناصر غذایی دیگر نیز در حد کمی برخوردار می باشند . وضعیت Si در گیاه بعنوان شاخص عمومی وضعیت تغذیه ای گیاه به جز در خاکهای آتشفشانی که اغلب غنی از Si بوده و از نظر P ، Ca و Mg فقیر هستند می باشد. به دلیل اینکه مصرف Si معمول نمی باشد و در اثر کشت متراکم، مقادیر بالای کاه و کلش برداشت میشوند، بالانس Si اغلب منفی    kgsiha -1  ۱۵۰ – ۳۵۰   و کمبود سیلیسیم ممکن است در آینده در این سیستم ها گسترش یاید. خاکهای که در معرض کمبود سیلسیم هستند دارای خصوصیات ذیل می باشند: خاکهای شالیزار قدیمی در مناطق معتدله (مثل ژاپن و کره) یا نیمه حاره (مثل شمال ویتنام) T خاکهای آلی کم سیلیسیم معدنی (مثل پیت در فلوریدا، اندونزی و ماداگاسکار) ، خاکهای به شدت هوادیده مناطق حاره (مثل شمال شرق تایلند)

مکانیسم عارضه

سیلیسیم یک عنصر مفید برای برنج بوده اما وظیفه فیزیولوژیکی آن به خوبی شناخته نشده است. این عنصر برای توسعه برگهای قوی، ساقه و ریشه مورد نیاز است. تشکیل لایه اپیدرمی ضخیم سیلیکاتی ، حساسیت گیاه را نسبت به آفات، بیماریها ، قارچها و باکتریها کاهش می دهد. گیاهان برنجی که مقدار کافی از سیلیسیم را در خود ذخیره دارند، برگهای عمودی، رشد مناسب و بنابراین راندمان استفاده از نور و کودهای نیتروژنه بالاتری دارند. راندمان استفاده خاک را افزایش داده، موجب افزایش اکسیداسیون ریشه و در نتیجه سمیت آهن و منگنز را بوسیله کاهش در جذب این عناصر کاهش می دهد.

اصول مدیریتی کود سیلیسیم :

مقداری از سیلیسیم ورودی از طریق آب آبیاری وارد می شود مخصوصاً اگر آب زیرزمینی از مناطق که دارای سنگهای آتشفشانی باشند بگذرد. فرض می شود غلظت سیلیسیم ۳-۸ میلی گرم در لیتر و در حدود ۱۰۰۰ میلی متر آب، سیلیسیم ورودی از طریق آب آبیاری در حدود ۳۰-۸۰ کیلوگرم در هکتار می باشد .

مدیریت کودی :

کود دارای سیلیس، می تواند قابلیت جذب فسفات خاک را افزایش دهد. آزمایشهای انجام گرفته روی جو در راتمستد انگلستان که توسط راسل ذکر شده است نشان می دهد که افزودن سالانه ۴۵۰ کیلوگرم سیلیکات سدیم در هکتار به کرتهای بی فسفات بعد یک قرن هنوز هم جذب فسفات را افزایش می دهد. مکانیسم تاثیر سیلیکات احتمالاً به افزایش قابلیت جذب فسفات در نتیجه تبادل سیلیکات با فسفات جذب سطحی شده روی اکسیدهایی سزکوئی بستگی دارد. ممانعت از کاربرد مقادیر اضافی از کود های نیتروژنه که موجب افزایش عملکرد و جذب کل نیتروژن و سیلیسیم می شود و همین کاهش غلظت سیلیسیم در کاه و کلش بدلیل بیوماس اضافی که تولید می شود.

برنج از محصولات استراتژیک و غذای جمعیت کشورمان را تشکیل می دهد افزایش کمی و کیفی ان بعنوان یک وظیفه ملی تلقی می گردد. شرکت گیاه کود گرانوله مختص برنج براساس آخرین تکنولوژی ساخته که حاوی عناصر ذیل میباشد

مقدار مصرف:

۳۰ کیلوگرم در هکتار

روش و زمان مصرف:

یک سوم کود (برای بهتر بکار بردن این کود باید به نسبت ۱ به ۵ با خاک یا ماسه مخلوط گردد) به صورت پایه قبل از نشاکاری به خوبی با خاک مخلوط گردد. دو سوم باقیمانده در دو مرحله تا قبل از گلدهی به صورت سرک استفاده گردد.

قطره طلای مختص برنج ساخت شرکت گیاه حاوی عناصر ماکرو ۹ درصد نیتروژن، ۷ درصد فسفر، ۷ درصد پتاسیم، و عناصر میکرو شامل آهن، روی و مسی و همچنین حاوی ۰/۱ درصد ارتو سیلیسیلیک اسید می باشد. محلولپاشی این کود ضمن جلوگیری از کمبود عناصر غذایی باعث افزایش مقاومت برنج به ورس می گردد و حساسیت برنج نسبت به امراض قارچی و بلاست کاهش می یابد. همچنین باعث افزایش فتوسنتز می گردد. در نهایت سبب افزایش عملکرد و کیفیت محصول خواهد شد .

مدیریت بعد از برداشت :

با توجه به میزان عناصر معدنی برداشتی به ازا ۵ تن در هکتار دانه برنج ، مقدار عناصر غذائی برداشتی از خاک. نیتروژن ۱۱۰، فسفر۳۵، پتاسیم ۱۵۵، منیزیم ۲۵ ، کلسیم ۲۰ ، گوگرد ۵ ، آهن ۱ کیلوگرم در هکتار، منگنز ۷۰۰ ، روی ۵۰۰ ، مسی ۱۵۰، بر ۲۰۰ گرم، سیلسیم ۲۵۰ کیلوگرم و کلر ۲۵ کیلوگرم در هکتار برداشت میگردد. بطوریکه ملاحظه می شود برداشت میزان سیلسیم و پتاسیم در مزارع شالیزاری قابل توجه است. مخصوصاً اگر گیاه با شخم به زمین برگردانده نشود، مصرف آنها ضرورت بسیار جدی پیدا می کند. بدیهی است هدر دادن بقایای برنج به هر دلیلی غیر علمی بوده و باعث تخلیه عناصر غذایی از خاکهای شالیزاری و در نهایت افت حاصلخیزی خاک می گردد. تاثیر منفی خروج بقایای برنج از مزرعه بر حاصلخیزی خاک در مورد پتاسیم بیشتر از فسفر است. اما پخش کردن و مخلوط نمودن کاه بسیار پرزحمت است و به نظر کشاورزان سوزاندن مناسب ترین راه حل است. همچنین کاه یک منبع مهم عناصر کم مصرف (بخصوصی عنصر روی) بوده و مهمترین تاثیر را بر توازن تجمعی سیلسیم دارد. در جایی که کودهای شیمیائی عاری از گوگرد مورد مصرف قرار می گیرند، کاه می تواند به عنوان یک منبع گوگرد عمل نماید . از این رو در چنین مناطقی که نباید سوزانده شود. با عنایت به موارد فوق مخلوط کردن بقایای برنج با خاک دارای آثار مثبت در دراز مدت است که حائز اهمیت می باشد.

همچنین مطالعه پستهای زیر نیز پیشنهاد میگردد

دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت اول )

دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت دوم )

دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت سوم )

دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت چهارم )

دستورالعمل مدیریت تلفیقی حاصلخیزی خاک و تغذیه برنج ( قسمت پنجم )

تغذیه برنج و مهمترین عناصر غذایی مورد نیاز آن

تغذیه برنج در شالیزار