Vai trò của Silic trong canh tác lúa

1. Mối quan hệ giữa phân bón và tính kháng sâu bệnh của cây

Phân bón làm gia tăng năng suất và chất lượng cây trồng, không chỉ đơn thuần nhờ phân bón cung cấp thêm dưỡng chất cho quá trình biến dưỡng của cây, một số dưỡng chất trong phân bón còn giúp cây gia tăng khả năng kháng lại sâu bệnh, từ đó góp phần gia tăng năng suất và chất lượng. Dưỡng chất giúp cây trồng kháng lại sâu bệnh bằng cách làm thay đổi hình thái, cấu trúc hay hóa học của cây ở vào một số giai đoạn sinh trưởng và phát triển. Chẳng hạn như làm cho tế bào biểu bì của lá dày hơn, mức độ hóa gỗ của các mô mạnh hơn, giúp lá chống lại sự xâm nhiễm của nấm bệnh; thân, lá cứng cáp hơn, chống lại sự tấn công của côn trùng; hoặc cây sản sinh ra những chất ngăn cản hay xua đuổi côn trùng. Như vậy, mặc dù tính kháng sâu bệnh của cây được kiểm soát bởi yếu tố di truyền, nhưng khả năng kháng lại sâu bệnh này còn được hỗ trợ bởi yếu tố dinh dưỡng. Do đó, để hỗ trợ cho biện pháp phòng trị sâu bệnh bằng phương pháp hóa học (sử dụng thuốc trừ sâu, bệnh), nhà nông phải có đầy đủ kiến thức trong sử dụng phân bón vì dưỡng chất có trong phân bón có thể làm tăng hoặc làm giảm khả năng kháng lại sâu bệnh của cây.

2. Vai trò của silic trong dinh dưỡng và làm giảm bệnh hại trên lúa

Tuy chất silic không phải là một dưỡng chất chủ yếu của cây lúa, thiếu silic lúa không chết, nhưng lúa hấp thụ rất nhiều silic, nhiều gấp 4 lần chất nitơ (N). Để có một tấn lúa, cây lúa hấp thụ khoảng 20kg N, nhưng cần hấp thụ đến hơn 80kg silic. Như vậy, silic là dưỡng chất có lợi vì làm gia tăng sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của lúa. Silic giúp lá, thân và rễ lúa cứng cáp. Khi lúa có đủ silic, lá đứng thẳng nên hấp thu được nhiều ánh sáng, làm gia tăng khả năng quang hợp của cây, thân cứng ít bị đổ ngã, giảm được tỷ lệ hạt lép và lửng. Tuy nhiên, nhu cầu thực sự của silic (như là một dưỡng chất) là cực thấp ở giai đoạn sinh dưỡng, nhưng lại rất cao ở giai đoạn sinh sản.

Khi lúa được cung cấp đủ silic thì hàm lượng silic trong lá gia tăng. Sự tích tụ silic trong lớp tế bào biểu bì trên bề mặt lá là rào cản vật lý ngăn chặn sự xâm nhiễm của bệnh đạo ôn lá. Một cơ chế khác giúp lá lúa chống lại sự xâm nhiễm của bệnh đạo ôn là sự hình thành hợp chất silic - hữu cơ giúp ổn định vách tế bào, chống lại sự suy thoái của vách tế bào biểu bì lá dưới tác dụng của những men do nấm bệnh tiết ra. Silic còn làm giảm bệnh đốm nâu trên lúa, đạo ôn cổ bông, khô vằn, lem lép hạt do nhiều loại nấm gây ra và cả cháy bìa lá cũng như tuyến trùng rễ.

Silic còn phát huy tác dụng của thuốc trừ nấm. Kết hợp bón silic với phun thuốc trừ nấm làm gia tăng tác dụng của thuốc Benomyl, Mancozeb, Edifenfos, từ đó làm gia tăng năng suất lúa. Silic còn giúp giảm số lần sử dụng thuốc hoặc giảm nồng độ thuốc sử dụng. Ở đất phèn, silic còn giúp cây lúa ngăn ngừa ngộ độc mangan và sắt bằng cách nở rộng đường vận chuyển ôxy từ lá xuống rễ, giúp rễ nhận được nhiều ôxy hơn để ôxyt hóa sắt và mangan, làm các chất này không còn hòa tan trong dung dịch đất, hạn chế sự hấp thụ của rễ lúa đối với những độc chất này.

3. Sự suy thoái chất silic trong đất

Silic là một chất khoáng chiếm khoảng 28% bề mặt vỏ trái đất, là một chất đứng hàng thứ hai trong đất. Khoáng sét có trong đất cấu tạo chủ yếu là silic và nhôm. Trung bình nồng độ của silic có trong dung dịch đất từ 7 - 80 mg/lít SiO₂ tùy đất. Ở vùng nhiệt đới ẩm, mức độ phong hóa diễn ra mạnh mẽ, chủ yếu là sự phân hủy silic, hậu quả là tạo ra đất bạc màu chứa nhiều oxide sắt, oxide nhôm, nghèo dưỡng chất base và silic. Loại đất xám bạc màu này được tìm thấy nhiều ở các tỉnh miền Đông Nam bộ; một số huyện ở ĐBSCL, trong đó có huyện Giang Thành (Kiên Giang). Sự rửa trôi silic có thể là nguyên nhân làm cho sản xuất lúa kém ở những vùng này. Đối với vùng đất phù sa trẻ giàu silic, nhưng cây lúa cũng có thể không hấp thụ đủ silic khi lúa được bón quá nhiều phân đạm. Bón silic cho đất nghèo silic làm cho cây lúa giảm thiểu sự nhiễm bệnh do nấm, vi khuẩn, tuyến trùng và cải thiện năng suất là một kỹ thuật phù hợp với khái niệm quản lý dịch hại một cách thân thiện với môi trường, giúp canh tác được bền vững.