طبق تحقیقات انجام شده ثابت شده است که تمام گیاهان برای کنترل هر نوع بیماری گیاهی، نیازمند مقدار حداقلی از سیلیس در بافتهای خود هستند. با این وجود، سیلیس هنوز در فهرست عناصر ضروری مورد نیاز گیاه قرار نگرفته است. این مقاله کوتاه خلاصه نتایج حاصل از مرور بیش از ۱۵۰ پژوهش مختلف دردنیا است که در خصوص اهیمت تامین سیلیس به منظور تقویت سیستم دفاعی گیاه توسط انجام شده اند.
تمام گیاهان قادر به جذب سیلیس به میزان ۰۰۵/۰ تا ۳/۱۱ درصد از سیلیس موجود در محیط هستند که بسته به نوع گونه گیاهی متغیر است. مقدار نیاز حداقلی سیلیس در بافت گیاهی که دچار بیماری شده است ۳/۰ تا ۰/۵ برابر بیشتر از گیاه فاقد بیماری است. به محض اینکه این مقدار حداقلی سیلیس در بافت گیاه تامین شود، قابلیت سرکوب بیماری توسط گیاه به تناسب مقدار سیلیس تامین شده افزایش می یابد.
لازم است منابع تامین سیلیس در خاک که توسط ریشه جذب می شود دایمی باشد چراکه در غیراینصورت قابلیت سرکوب بیماری توسط گیاه کاهش یافته یا از بین می رود. در واقع فقط در صورت تامین سیلیس قابل جذب مورد نیاز، گیاه می تواند پاسخ مناسب را در کنترل حمله بیمارگرها، آفات و تنش های محیطی، در سطوح فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی را ایجاد کند. به طور مثال، درگیاهی که سیلیس مورد نیاز آن به به طور مناسب تامین شده است، فنول و لیگنین قابل حل افزایش می یابد. فنول و لیگنین باعث افزایش فعالیت آنزیم های دفاعی مثل کیتوناز و بی- ا- ۳- گلوکوناز در طول دوره عفونت زایی می شود. همچنین سیلیس میزان رونویسی بسیاری از ژن های مرتبط با سیستم های دفاهی گیاه را تشدید و تقویت می کند.
سیلیس بر بسیاری از فاکتورهای مقاومت گیاه میزبان از جمله دوره نهفتگی (incubation period)، دوره خفتگی (latent p.) و تعداد زخمها (lesion number). نتایج پژوهش های زیادی تاکنون نشان داده اند که سیلیس باعث افزایش سطوح مختلف مقاوت گیاهان در برابر بیمارگرهای خاکزاد و غیر خاکزاد شده است. به طور مثال این موضوع در گیاهانی مثل برنج، سورگوم، خیار، کدو، گوجه فرنگی، انواع چمن و … ثابت شده است به طوریکه در مقایسه، همانند با قارچ کش ها عملکرد داشته است. به عنوان نمونه، سیلیس همانند قارچ کش های طیف وسیع در کنترل بلاست و لکه قهوه ای برنج و همچنین لکه خاکستری انواع چمن کاملا موفق بوده است. طبق جدیدترین پژوهش (Al Murad & Muneer, 2022; Front. Plant sci.) اثرات مثبت و موثر سیلیس در تنش زدایی گیاه ماش در کنترل شوری به اثبات رسیده است. طبق این نتایج، سیلیس باعث افزایش تولید پروتئین های فتوسنتزکننده شامل PSI, PSII, LHCS در گیاه تحت تنش شوری می شود. همچنین باعث کاهش استرس های ناشی ازاکسیداتیوها، پیش اکسداتیوهای چربی و کمبود الکترولیت ها.
متاسفانه علیرغم اثبات اهمیت تامین سیلیس برای گیاه، طیف وسیعی از کشاورزان به دلایلی که در ادامه اشاره می شود، این مهم را در نظر نمی گیرند.
نداشتن اطلاعات کافی در خصوص فقر سیلیس در خاک های زراعی.
فقدان اجماع جهانی در خصوص یک روش یکسان در اندازه گیری سیلیس محلول در خاک.
به طور معمول آزمایشگاه های آنالیز خاک و برگ، مقدار سیلیس محلول را اندازه گیری نمی کنند.
درحالیکه تمام گیاهان مقادری از سیلیس را در بافت خود تجمیع می کنند، هنوز برخی از کارشناسان حوزه کشاورزی به این مهم باور ندارند.
هنوز سیلیس در فهرست عناصر ضروری مورد نیاز رشد نمو گیاه قرار نگرفته است.
فقدان مطالعات موردی در خصوص تاثیر تامین منابع سیلیس مورد نیاز گیاه در اقتصاد کشاورزی.
اطلاع رسانی ضعیف یا فقدان اطلاع رسانی به کشاورزان در خصوص اهمیت تامین سیلیس در رشد نمو گیاه.
هم اکنون با توجه به اهمیت سیلیس در تولیدات کشاورزی بسیاری از فعالین حوزه کشاورزی، سیلیس را در قالب کود یا مکمل ها و یا به عنوان شبه قارچ کش در قالب مدیریت تلفیقی آفات به طور تجاری مورد توجه قرارداده اند. تحقیقات نشان می دهد، طیف وسیعی از بسترهای خاکی و غیرخاکی مورد استفاده در کشت محصولات کشاورزی دچار فقر سیلیس هستند.
در نتیجه لازم است که منابع تامین سیلیس قابل جذب گیاه در صنعت کشاورزی مورد توجه جدی قرار داده شود.
تیم تحقیقاتی و نویسندگان این مقاله عبارتند از:
Wendy Zellner, University of Toledo
Brenda Tubaña, LSU AgCenter,
Fabricio A. Rodrigues, Federal University of Vicosa, Brazil
بروز رسانی شده در تاریخ ۱۳۴۸/۱۰/۱۱