اثر تغذیه گیاه با عنصر سیلیسیم بر افزایش مقاومت در برابر عوامل بیماری زا

سیلیسیم (Si) دومین عنصر فراوان در پوسته زمین است. سیلیسیم از لحاظ دسته بندی تغذیه گیاه در رده عناصر ضروری گیاه قرار نمی گیرد اما اثرگذاری آن بر روی سلامت و مقاومت گیاه در برابر تنشهای محیطی در بسیاری از تحقیقات گزارش شده است. بسیاری از گزارشات و تحقیقات اثر مثبت سیلیسیم بر مقاومت در برابر خشکی،سرما، شوری ، افزایش فتوسنتز و فعالینهای آنزیمی را نشان داده اند. 

جذب سیلیسیم بسته به نوع گیاه و همچنین شرایط محیطی و غلظت این عنصر در خاک متفاوت است. گیاهان از لحاظ جذب سیلیسیم به سه دسته تقسیم می شود:

1- گیاهان سیلیس دوست

2- گیاهان خنثی

3- گیاهان سیلیس گریز

به طور معمول جذب سیلیسیم در گیاهان گرامینه مانند گندم ،ذزت ،سورگوم، جو دوسر، بالاتر از گیاهان دو لپه ای همچون گوجه فرنگی ، لوبیا و دیگر گونه هاست.

نقش سلیسیم در کنترل پاتوژنهای بیماری زا:

استفاده از کودهای سیلیسیمی به صورت سیلیکات پتاسیم ،سیلیکات کلسیم و سیلیکات سدیم به صورت مصرف خاکی و محلولپاشی نقش به سزایی در کنترل بیماری های گیاهی دارد. به طور معمول این عنصر به وسیله دو فرآیند فیزیکی و بیوشیمیایی بر مقاومت گیاه در برابر بیماری ها را افزایش می دهد.

فرآیند فیزیکی:

تجمع و ساخت لایه سیلیسیمی بر روی بافت برگ و قسمت رویشی گیاه  و دیواره سلولی به عنوان سدی در برابر ورود باکتری ها و قارچ ها عمل کرده و از اثرات مضر آنها می کاهد(شکل1). 

شکل1- پوشش سیلیس بر روی اندام گیاهی

فرآیند بیوشیمیایی:

سیلیسیم محلول در بافت گیاه رابطه مستقیمی با مقاومت گیاه در برابر باکتری ها دارد. این عنصر طبق فرآیندهای زیر مقاومت گیاه در برابر بیماری ها افزایش می دهد:

1- افزایش  فعالیتهای آنزیمی و شیمیایی مرتبط با سیستم ایمنی گیاه

2- تغییر در ساختار شیمیایی دیواره سلولی (شکل2)

3- افزایش بیان ژنهای مرتبط با ارتقا سیستم ایمنی گیاه

برخی تحقیقات نشان داده اند کاهش قند در برگ گیاه برنج ناشی از مصرف سیلیسیم مقاومت گیاه در برابر بیماری بلایت باکتریایی را افزایش می دهد. افزایش غلظت آنزیم های گلوکوناز، اگزوکتیناز و اندوکتیناز با حضور سیلیسیم مقاومت برنج را در برابر باکتری ها افزایش می دهد.تحقیقات بر  روی گوجه فرنگی نشان داده است که مصرف سلیسیم باعث کشیدگی ساختار دیواره سلولی و تغییر در خلل و فرج آن می شود که نتیجه آن استحکام در دیواره سلولی خواهد بود. همچنین تحقیقات گزارش کرده اند که بیان ژنهای مرتیط با سیستم ایمنی گیاه منجر به ساخت انواع آمینو اسیدها و آنزیمها منجر شده و مقاومت گیاه را در پی دارد. 

شکل 2- تغییر و بهبود ساختار دیواره سلولی گیاه به وسیله سیلیس

شرکت گلسم گرگان و رها اندیش کاوان محصولات سیلیسی در قالب سیلیکات پتاسیم را تحت عنوان یونی سیل و یونی سیل پلاس و کنترل فیت سیلسیم با ترکیب قوی فرموله شده ارائه داده و در بسیاری از مناطق کشاورزی مصرف گسترده ای داشته است.