تاثیر سیلیکون بر مقاومت گیاهی

بیماری های گیاهی و حمله ی آفات یکی از مهم ترین عوامل کاهش دهنده ی کیفیت و کمیت تولیدات کشاورزی به خصوص در بخش غلات در کل دنیا به حساب می آیند. گیاهان به منظور مقابله با آفات به دو روش مستقیم و غیر مستقیم، از خود دفاع می کنند. روش مستقیم دفاع شامل ایجاد موانع مورفولوژیکی، بیو شیمیایی و مولکولی است که میزان تغذیه، رشد و زنده ماندن آفت را تحت تاثیر قرار می دهد. در حالی که در روش غیر مستقیم، گیاه با آزاد کردن موادی خاص، دشمنان طبیعی آفات را جذب می کند. مقاومت در مقابل آفات زمانی انجام می شوند که گیاه از نظر میزان سیلیکون (Si)به قدر کافی تغذیه و درنتیجه قوی شده باشد.


بیش از ۹۰٪ پوسته ی زمین از کانی های سیلیکات ساخته شده‌است به همین دلیل سیلیکون بعد از اکسیژن ، دومین عنصر فراوان کره زمین است. البته به سختی می‌توان آن را به صورت خالص و آزاد در طبیعت یافت. سیلیسیم را بیشتر می‌توان در گرد و غبار، ماسه در قالب سیلیسیوم دی اکسید یا سیلسیکات ها پیدا کرد. سیلیسیم در زیست شناسی هم عنصری بسیار مهم است هرچند که به نظر می‌رسد مقدار بسیار کمی از آن در بدن جانوران مورد نیاز باشد بسیاری از گونه‌های اسفنج دریایی برای ساختار بدنشان نیازمند سیلیسیم اند. همچنین سیلیسیم و سیلیسیک اسید در سوخت و ساز گیاهان به ویژه بسیاری از علف‌ها نقشی حیاتی دارند، اگرچه در گروه عناصر ضروری و مهم در رشد و نمو گیاه قرار نمیگیرد اما، تاثیری مثبت بر سلامت محصول با بهبود توان گیاه، بخصوص در کاهش خسارت ناشی از تنش های زیستی و غیر زیستی، دارد.

نقش و تاثیر سیلیکون در گیاه
۱٫ جذب سیلیکون به فرم {Si(OH)4 } و در نتیجه افزایش استحکام بافت سلولی و  مقاومت فیزیکی.
۲٫ کاهش مولکول های حاصل شده از حمله ی آفات با تجمع در آپوپلاست.
۳٫ موثر در افزایش بیان ژن و پروتئین های دخیل در ایجاد مقاومت.
۴٫ افزایش متابولیسم های ثانویه و تقویت دفاع بیوشیمیایی.
۵٫ نقشی اساسی در میزان هورمون های گیاهی در مکانسیم های مقاومت به صورت مستقیم و غیر مستقیم.
۶٫ کاهش دهنده اثرات حاصل از تنش اکسیداتیو ایجاد شده توسط آفت.

دیگر اثرات سیلیکون
برنج معطر یکی از با کیفیت ترین و محبوب ترین برنج ها در کل دنیا می باشد. براساس تحقیقی که اخیرا در دانشکده کشاورزی چین درزمینه تاثیر این عناصر بر روی برنج انجام شده است؛ می توان تنتیجه گیری کرد که ترکیبی از سلنیوم (Se) و سیلیکون (Si) تاثیری مثبت بر رشد، عملکرد، میزان آنتی اکسیدان ها، رایحه و طعم این محصول دارد.

https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.110525

از این رو در نظر گرفتن برنامه غذایی حاوی این عنصر و نیز انتخاب محصولی که توانایی فراهم کردن سیلیکون مورد نیاز گیاه را داشته باشد، بسیار حائز اهمیت است.

منابع

  1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004835752030136X
  2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S014765132030364X
  3. https://academic.oup.com/jxb/article-abstract/doi/10.1093/jxb/eraa300/5863570
  4. https://link.springer.com/article/10.1007/s10340-019-01144-2