Silic và khả năng sản sinh silic trong đất

Silic - là yếu tố nhiều thứ 2 trong vỏ trái đất sau ôxy, nó ít được quan tâm nhiều bởi nó như một yếu tố hạn chế trong khả năng sinh sản và khả năng sản xuất của đất trồng. Quan điểm này được thay đổi khi các nhà nông học trở nên có ý thức hơn về các chức năng cũng như giá trị dinh dưỡng của silicon trong cây trồng, trên các loại đất, kể cả đời sống của động vật. Nghiên cứu tiến hành trên đất New Jersey và nhiều nơi trên thế giới đã chỉ ra rằng việc áp dụng bổ sung silic có thể ngăn chặn bệnh ở thực vật, giảm bệnh do một số loài côn trùng gây ra và cải thiện khả năng chống chịu stress của môi trường.

Trong năm 1999, hội nghị quốc tế đầu tiên về silic trong nông nghiệp được tổ chức tại Florida. Nó được tổ chức bởi giáo sư bệnh học thực vật, Tiến sĩ Lawrence Datnoff, với mục tiêu cùng nhau đưa các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới tham gia vào các nghiên cứu về dinh dưỡng silic. Một điều quan trọng được đưa ra từ hội nghị này là dinh dưỡng silic đóng vai trò quan trọng trong việc đẩy lùi bệnh phấn trắng. Vì vậy trong năm 2000, tôi bắt đầu nghiên cứu thực địa về dinh dưỡng silic trên các loại cây trồng và đất. Trước nghiên cứu này, phần lớn các nghiên cứu silic đã được tiến hành trên vùng đất nhiệt đới và cây trồng như mía, lúa.

Sau hơn một thập kỷ làm việc trên độ phì của đất silic và nghiên cứu dinh dưỡng tại New Jersey, tôi là đại biểu tại Hội nghị quốc tế thứ 5 về Silicon trong nông nghiệp được tổ chức tại Bắc Kinh - Trung Quốc vào tháng 9/2011. Tại cuộc họp đó, tôi đã báo cáo kết quả của nhóm nghiên cứu của chúng tôi về silic.

Một tổ chức khoa học đất ở Mỹ sẽ tổ chức một hội nghị chuyên đề về Silic với khả năng sản xuất của đất và quản lý dinh dưỡng ở ASA, CSSA, SSSA, họp thường niên ngày 24/12/2012 tại Cincinnati. Hội thảo bao gồm 7 bài thuyết trình từ các nhà nghiên cứu silic từ khắp nơi trên thế giới. Hội nghị chuyên đề đặc biệt này đã xem silic cần thiết cho thực vật. Các thực vật có sẵn silic có thể được liệt kê trên nhãn phân bón.

Bài báo này sẽ cung cấp một bản tóm tắt các kết quả nghiên cứu của chúng tôi tại New Jersey và đặt chúng trong những gì chúng ta đã biết về sinh dưỡng silic được nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới. Phần cuối của bài báo sẽ tóm tắt các hoạt động trên khả năng sản xuất và dinh dưỡng silic của đất

1. Silic và lịch sử nông nghiệp

Trước khi tôi bắt đầu thảo luận về các kết quả cụ thể từ các thử nghiệm của chúng tôi tại New Jersay, tôi muốn mô tả một cái gì đó như một sự khám phá từ chuyến đi Trung Quốc trong một thời gian ngắn. Trong kết quả của chuyến đi, tôi đọc được từ cuốn sách nói về nông nghiệp và những người nông dân ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản. Cuốn sách được xuất bản năm 1911, mô tả chi tiết quan sát của một nhà khoa học đất.

Ông ta đã viết làm thế nào ông ấy chứng kiến một bộ phận nông dân Châu Á, họ có thói quen ủ phân và tái chế tất cả các loại vật liệu chất thải hữu cơ cũng như các đống tro tàn để sử dụng trên những vùng đất của họ. Đó là một phương pháp mà họ sử dụng để duy trì sự màu mỡ của đất và tăng cường sản xuất cây trồng trong nhiều thế kỷ. Thực tế thì đây là hình thức ban đầu của nông nghiệp bền vững và là nền tảng cho phong trào nông nghiệp hữu cơ.

Trái với hệ thống nông nghiệp truyền thống này, nông nghiệp hiện đại sử dụng những loại phân NPK thương mại phần lớn thay thế phân compost và các loại phân hữu cơ khác. Ngoài ra, phần lớn các loại phân thương mại hầu hết nếu có chứa silic thì hàm lượng rất ít. Bởi vì sự hấp thụ của Silic đối với nhiều loại cây trồng là rất lớn, một sự thiếu hụt sẽ sử dụng lại vật liệu thải hữu cơ cho các trang trại góp phần vào giảm sự suy giảm silic sẵn có cho thực vật trong đất. Sự tăng cường sử dụng các hoạt động sinh học trong đất của phân compost cũng đóng một vai trò trong việc tăng hàm lượng silic cho sự hấp thu của thực vật. Như một kết quả của những thay đổi lịch sử trong quản lý độ phì của đất, có những lý do cần thiết cho một sự tập trung mới về vai trò của silic đối với sự màu mỡ của đất.

Một trở ngại cho việc chấp nhận silic như một chất dinh dưỡng quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp đó là nó đã không được phân loại là một trong những chất dinh dưỡng cần thiết. Hiện nay, có 18 nguyên tố hoá học được xem là thiết yếu đối với cây trồng. Một trong số những tiêu chí được sử dụng để quyết định một nguyên tố có thiết yếu hay không là một cây trồng có thể hoàn thành vòng đời của nó (tái sản xuất) không mà không có mặt nguyên tố đó. Sự có mặt nhiều của silic trong tự nhiên có thể là một lý do làm cho nguyên tố này thiếu quan trọng trong tâm trí các nhà nông học. Do sự hiện diện của silic trong không khí, bụi, nước, thuỷ tinh và trong đất thì cây trồng không được bổ sung silic vẫn tích luỹ đủ silic trong các mô của chúng, làm cho sự thiếu silic trong chu kỳ sống của thực vật là khó xảy ra. Tiến hành các thí nghiệm cần thiết để chứng minh silic là một nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng vẫn là một quá trình tốn kém và khó nắm bắt. Những gì chúng ta biết là một số cây trồng hấp thu silic với hàm lượng lớn và đem lại nhiều lợi ích cho cây. Lượng hấp thu silic thường vượt quá nồng độ của nhiều chất dinh dưỡng cần thiết trong cây.

Một cuốn sách gần đây (Tên sách là Dinh dưỡng khoáng thực vật: các nguyên tắc và triển vọng của Emannuel Epstein và Arnold J.Bloom), hiện nay đã phân loại silic là một chất dinh dưỡng bán cần thiết đối với cât trồng. Có lẽ vì sự phân loại một cách không rõ ràng này có vẻ như sự tập trung chú ý vào sự màu mỡ của đất chứa silic và dinh dưỡng cây trồng.

Một bước quan trọng trong việc loại bỏ các rào cản đối với việc chấp nhận vai trò quan trọng của silic đối với sự màu mỡ của đất đã được phân loại gần đây, silic như “một chất có lợi cho thực vật” do các quan chức của Hiệp hội các Nhà máy thực phẩm Mỹ kiểm soát. Cây trồng sẵn có silic có thể được liệt kê trên nhãn phân bón.

Thành phần của đất cát điển hình khoảng 30% silic theo trọng lượng. Trong khi một số lượng lớn của silic trong đất rất lớn nhưng chỉ có một phần nhỏ hoà tan và sẵn có cho sự hấp thu của thực vật. Trên nhiều loại đất có đủ silic hữu hiệu trong đất để cho sự phát triển “hoàn hảo của cây trồng”mà không cần thêm silic. Tuy nhiên các chuyên gia nông nghiệp và nông dân thường không biết rằng có thể tạo điều kiện cho cây trồng phát triển tốt hơn với việc tăng khả năng chống chịu và giảm sâu bệnh bằng cách thêm một lượng silic hữu hiệu cho cây trồng. Lợi ích của silic đối với cây trồng có thể được thể hiện bằng biểu hiện cây trồng khoẻ mạnh, năng suất cao hơn, nhu cầu ít hơn đối với thuốc trừ sâu bệnh và các hoá chất đầu vào. Nếu không có nhận thức về nhiều lợi ích gắn liền với vai trò của dinh dưỡng silic, nông dân có thể sử dụng thuốc trừ sâu nhiều hơn mức cần thiết để đạt được mục tiêu sản xuất mùa vụ của họ

2. Nghiên cứu về Silic tại Đại học Rutgers

Trong thời gian nghiên cứu silic với khả năng sản xuất của đất, canxi cacbonat (gọi là vôi trong nông nghiệp) thường được sử dụng như một đối chứng để kiểm tra những kết quả của cây trồng, cải thiện đất với canxi silicat như việc bổ sung silic. Canxi cacbonnat hoạt động như một chất điều khiển, cải tạo môi trường pH đất mà không thêm silic. Cả canxi cacbonat và canxi silicat được bón tương đương với canxi cacbonat tương đương (CCE). Canxi cacbonat nguyên chất được định nghĩa theo tiêu chuẩn đạt 100% CCE.

Một quá trình sản xuất loại bỏ kim loại, kết quả trong một sản phẩm phân bón chứa silic đạt 93% CCE.

Lô để nghiên cứu dinh dưỡng silic đã được thiết lập vào năm 2000 trên đất phù sa mùn với pH ban đầu là 5,7, phù hợp với các ứng dụng của vật liệu vôi.

Vôi được áp dụng ở mức 3,5 tấn CCE cho mỗi mẫu Anh vào mùa xuân năm 2000. Sau khi áp dụng, các tài liệu đã đưa ra bón vôi vào đất canh tác. Các vật liệu vôi được bón lại vào mùa xuân năm 2006, mùa xuân 2007 và giảm vào năm 2007 với tỷ lệ 2 tấn cho mỗi mẫu Anh.

Các sản phẩm sỉ canxi silicat đã được sử dụng chứa 12% Silic. Tổng cộng đã có 2452 £ Si/ mẫu được sử dụng trong giai đoạn từ 2000 - 2007.

2.1. Nghiên cứu silic trên bí đỏ

Khi các ô thí nghiệm silic được thành lập, họ đã cắt bí đỏ trồng vào năm 2000 và 2001.

Một nửa trong số các ô thí nghiệm đã được phun hàng tuần với thuốc trừ nấm nhằm kiểm soát dịch bệnh phấn trắng, nửa còn lại không được phun thuốc.

Khi bị nhiễm nấm mốc trên lá, nó là nguyên nhân làm rụng lá bí đỏ, giảm năng suất quả. Bí đỏ trồng trên ô bón silic ít bị nhiễm phấn trắng, diện tích lá duy trì tốt hơn, tăng 18% sản lượng quả trong trung bình 2 năm nghiên cứu.

Việc phun thuốc diệt nấm cũng cải thiện việc rụng lá do nhiễm nấm gây ra, và giữ cùng khoảng tăng năng suất bí đỏ trên ô thí nghiệm silic. Kết quả chỉ ra rằng, việc bón silic cho đất có thể ngăn chặn bệnh phấn trắng hoặc trì hoãn sự nhiễm bệnh, có thể giảm số lần phun thuốc trừ nấm cần thiết cho quá trình trồng bí đỏ. Nồng độ silic trong mô lá bí đỏ tăng từ 700ppm trồng trên đất đối chứng lên 3500ppm trên đất bổ sung silic.

Kết quả kiểm tra cho thấy không có sự khác biệt pH trong đất bón canxi cacbonat (pH = 6,8) và canxi silicat (pH = 6,9). Như vậy việc bón canxi silicat vừa cung cấp dinh dưỡng silic cho bí ngô vừa có khả năng cải thiện pH như canxi cacbonat.

2.2. Nghiên cứu silic trên cánh đồng ngô

Trong năm 2002 và 2003, các lô nghiên cứu tương tự để trồng ngô, khảo sát ảnh hưởng của sỉ canxi silicat lên sự hấp thu silic vào mô thân và giảm sâu bệnh.

Nồng độ Silic trong thân cây ngô tăng từ 0,15 - 0,25%, bảo vệ ngô trước sự tấn công của sâu bệnh, tuy nhiên sự gia tăng sản lượng ngũ cốc không biểu hiện một cách rõ rệt. Ví dụ ở lúa, năng suất trung bình 168bu/acre trên thửa bón canxi carbonat và 171bu/acre trên thửa bón xỉ canxi silicat.

2.3. Nghiên cứu silic trên lúa mì mùa đông

Các lô tương tự đã được thiết lập thử nghiệm với lúa mì mùa đông. Việc bổ sung canxi silicat và canxi cacbonat đã được áp dụng mỗi năm như mô tả ở trên. Trong năm 2006, các thiệt hại do bệnh phấn trắng trên lá cờ lúa mì đã giảm 29% ở các lô bổ sung silic. Năm 2007, bệnh phấn trắng không được chuẩn đoán, tuy nhiên không gây bệnh Altemaria.spp, lá bị tổn thương giảm 16% trên lô bổ sung silic. Trong năm 2008, các tổn thương do bệnh phấn trắng trên lúa mì giảm 44%, sản lượng tăng hơn 10% ở những mảnh đất áp dụng silic.

Lá lúa có bón phân Silic và lá lúa không bón Silic

3. Tóm tắt nghiên cứu về silic

Những phát hiện từ hơn một thập kỷ của việc thử nghiệm, nghiên cứu được tiến hành trên các lô thử nghiệm silic tại Đại học Rutgers, trạm thí nghiệm nông nghiệp New Jersay cho thấy xỉ canxi silicat vừa đóng vai trò của vôi, vừa bổ sung silic hiệu quả. Cây trồng trên những lô có bổ sung xỉ canxi silicat tăng hấp thu silic. Bí ngô và lúa mì tăng năng suất trong vài năm cộng với việc giảm bệnh phấn trắng trên các lô bổ sung xỉ canxi silicat. Những lợi ích của xỉ canxi silicat thể hiện rõ trong các cây trồng khi đã áp dụng việc bổ sung xỉ này trong vòng 3 - 4 năm.

Các lĩnh vực nghiên cứu được tiến hành trong 12 năm qua sử dụng xỉ canxi silicat cho thấy mức độ tăng cường hấp thu silic và còn biểu hiện như vật liệu vôi khi bón cho cây trồng.

Những nghiên cứu đáng kể ở trong nước và quốc tế cho thấy khả năng sản xuất của đất được bổ sung silic được nâng cao về mặt dinh dưỡng cho cây và đẩy lùi bệnh phấn trắng. Những hình ảnh về cây bí ngô dưới đây minh hoạ cho việc thêm silic vào đất trồng để đẩy lùi bệnh phấn trắng.

Silic giúp đẩy lùi bệnh phấn trắng trên cây bí ngô

Cây trồng không bón và có bón phân Silic

4. Sự thật về silic trong nông nghiệp

4.1. Tên hoá học và thuật ngữ của Silic

Silic, Silicon là gì? Silic hay Si là nguyên tố silic, còn được gọi là silica, silicon dioxit hoặc SO₂ là những hợp chất chứa silic và oxy. Silicate đề cập tới các hợp chất silicon như CaSiO₃, MgSiO₃ hay K₂SiO₃. Silic axit hay mono silic acid (Si(OH)₄ hay H4SiO4) được đề cập đến như một chất hoà tan, hữu hiệu cho thực vật của silic trong đất. Silic được đề cập đến như R2SiO trong đó R là một nhóm hữu cơ như methyl, ethyl hay phenyl

4.2. Chức năng của silic với thực vật

Silic là chất dinh dưỡng có lợi trong sinh học thực vật. Mặc dù nguyên tố được phân loại như một sự cần thiết chỉ cho một vài loài thực vật, nhiều loại cây trồng lại đáp ứng tích cực với silic bổ sung. Đặc biệt là các loại cỏ có thể hấp thụ một số lượng lớn của silic và góp phần vào nâng cao sức khoẻ của cây trồng. Bên cạnh vai trò cấu trúc, silicon giúp bảo vệ thực vật tránh sự tấn công của côn trùng, bệnh tật và các yếu tố căng thẳng của môi trường. Đối với một số cây trồng, phân bón chứa silic làm tăng năng suất cây trồng.

Lợi ích cụ thể khi nghiên cứu việc bổ sung dinh dưỡng silic, cụ thể:

- Kích thích sự tăng trưởng của thực vật và tăng năng suất.

- Làm giảm tác động tiêu cực của Nitơ dư thừa

- Ngăn chặn bệnh hại cây trồng gây ra bởi nấm và vi khuẩn (ví dụ như bệnh phấn trắng trên dưa chuột, bí ngô, lúa mì, lúa mạch, bệnh đốm lá trên một số cây trồng khác)

- Ức chế sâu đục thân, nhện lá và rầy

- Làm giảm stress của các yếu tố phi sinh học khác như: hạn hán, nhiệt độ cao, đóng băng, chiếu xạ UV, và các yếu tố hoá học như: muối, kim loại nặng, sự mất cân bằng dinh dưỡng.

4.3. Chức năng của silic với động vật

Đối với động vật, silic được coi là yếu tố cần thiết. Silic tăng cường liên kết mô và xương. Rau quả, ngũ cốc, sản phẩm ngũ cốc lên men như bia và có thể nước dùng xương là nguồn cung cấp silic trong dinh dưỡng của con người.

4.4. Triệu chứng thiếu silic của cây trồng

Các triệu chứng thiếu silic thường không biểu hiện rõ ràng.

Gián tiếp thiếu silic có thể được biểu hiện như gia tăng tính nhạy cảm với một số bệnh trên thực vật. Tăng cường dinh dưỡng silic cho các loại cây trồng có thể ngăn chặn hoặc trì hoãn sự khởi đầu của bệnh

Như việc tăng nồng độ silic trong mô thực vật thì làm cho sức khoẻ cơ học của cây trồng có thể được cải thiện.Lượng côn trùng tấn công vào tế bào thực vật có thể tỷ lệ nghịch với nồng độ silic trong mô.

4.5. Phân tích mô thực vật

Không phải là bất thường khi tìm thấy nống độ silic ở thực vật ở mức tương đương hoặc cao hơn so với các yếu tố dinh dưỡng NPK

Nồng độ của silic trong mô thực vật có thể rất khác nhau, phụ thuộc vào loại thực vật và silic sẵn có trong đất. Cỏ và cây một lá mầm nói chung có xu hướng tích tụ silic. Nồng độ cao tới 10% silic có thể có trong một số loài thực vật.

Cây hai lá mầm nói chung ít có khuynh hướng tích tụ silic và một số loài có thể phát triển đầy đủ với mức nồng độ 0,1% silic trong mô thực vật.

Nồng độ silic tối ưu chưa được thiết lập cho nhiều loại cây trồng ở New Jersey. Những nghiên cứu tiến hành trên đất địa phương và các cây trồng chỉ ra phạm vi nồng độ có thể đối với một số loại cây trồng. Đối với việc đẩy lùi bệnh và năng suất tối ưu cho lúa mì là ở nồng độ silic 1% (10.000ppm).

4.6. Phân tích đất.

Silic là nguyên tố phổ biến thứ hai trong lớp vỏ trái đất, sau oxy. Đất chứa trung bình 30% silic theo trọng lượng, hầu hết nằm ở dạng khoáng chất, chỉ có ít là có thể hoà tan. Với sự phong phú của silic trong tự nhiên, các giá trị kinh tế của yếu tố này trong nông nghiệp đôi khi không được đánh giá đầy đủ.

Nhìn chung, đất cũ và đất có thời gian phong hoá lâu thì cạn kiệt silic hơn đất có thời gian địa chất trẻ. Mặc dù việc kiểm tra silic hữu hiệu trong đất không phải là một phần của việc kiểm tra độ phì của đất, một số phòng thí nghiệm phân tích silic bằng phương pháp dùng axit axetic chiết silic từ đất. Hiện nay, rất ít tài liệu nói về mối tương quan giữa hàm lượng silic trong đất với sự hấp thu silic của thực vật. Nghiên cứu cần tìm ra phương pháp kiểm tra đất tốt hơn để xác định hàm lượng silic.

4.7. Các yếu tố của đất ảnh hưởng đến silic hữu hiệu

Kết cấu đất đề cập đến tỷ lệ phần trăm cát, bùn và các hạt đất sét trong đất. Silic là một thành phần của hạt khoáng có kích thước khác nhau. Mặc dù phần lớn cát chứa SiO2, nhưng nó cung cấp rất ít silic hữu hiệu cho cây trồng. Do đó, nó không phải là bất thường đối với những cây trồng trên cát khi mà không được hưởng lợi ích từ việc hấp thu silic.

Silic không phải là một thành phần chính của vật chất hữu cơ của đất. Đất gồm hầu như mùn và chất hữu cơ. Bởi vì nền của rất nhiều loại đất như thế chứa rất ít silic, vì vậy một số cây trồng trên các loại đất đó được hưởng lợi khi được bổ sung silic.

Silic hữu hiệu không thay đổi rõ rệt trên phổ pH đất dùng để trồng các loại cây trồng. Tuy nhiên các ứng dụng của phân bón axit như amonium sulfate có thể làm tăng sự hấp thu silic của cây trồng. Việc sử dụng lặp đi lặp lại một loại phân có thể góp phần làm suy giảm silic từ đất nông nghiệp.

4.8. Sự đáp ứng của cây trồng với silic

Cây trồng có thể được hưởng lợi từ sự bổ sung silic như sự ức chế bệnh, giảm chấn thương từ côn trùng gây hại, giúp thân cứng cáp hơn, khả năng chống chịu các điều kiện bất lợi hay tăng năng suất.

Trên khắp thế giới, lúa và mía là cây trồng thường thể hiện các kết quả rõ rệt khi bổ sung silic. Các loại cây được trồng ở New Jersey như bí ngô, bắp, lúa mì, yến mạch, bắp cải đã thể hiện những phản ứng tích cực với silic.

Nhóm cây trồng được coi là nhóm thể hiện tốt với việc bổ sung silic gồm cây họ bầu bí, cỏ. Và bất kỳ loại cây trồng mẫn cảm với bệnh phấn trắng hoặc đốm lá sẽ tốt cho việc trồng thử nghiệm với silic

4.9. Nguồn Silic

Tàn dư cây trồng, phân của súc vật và phân compost là nguồn của silic. Rơm từ lúa mì và những loại ngũ cốc khác có thể chứa một lượng nhỏ của silic. Nồng độ silic nằm trong rơm của lúa mì từ 0,15 - 1,2% tuỳ thuộc vào mức sẵn có của silic trong đất. Nhu cầu silic của cây trồng trên một số loại đất có thể không được đáp ứng đủ bởi tàn dư thực vật, phân ủ. Tăng hoạt tính sinh học của đất với những vật liệu hữu cơ có thể cải thiện được hàm lượng silic hữu hiệu trong đất. Ngoài ra cũng có thể mất vài năm từ silic của tàn dư thực vật mới biến đổi hết thành silic hữu hiệu cho cây trồng.

Một vài dạng silic trong thực vật diễn ra ở dạng “cây đá” hay còn gọi là phytoliths. Có những cấu trúc của silic rất bền với sự phân huỷ và tồn tại trong thời gian dài trong đất.

Để có một nguồn hiệu quả cho cây trồng, phân bón silic nên cung cấp một tỷ lệ phần trăm cao silic ở dạng hoà tan. Các đặc điểm khác cần xem xét bao gồm chi phí vật liệu, tính chất vật lý, dễ dàng ứng dụng, và có khả năng tăng pH. Bởi vì silic trong tự nhiên luôn được kết hợp với các nguyên tố hoá học khác, giá trị kinh tế của các yếu tố kết hợp cũng cần được xem xét.Một vài nguyên tố cũng có giá trị dinh dưỡng như một nguyên tố đa lượng hoặc vi lượng đối với cây trồng.

Sản phẩm silic thương mại được bán trên thị trường gồm 2 dạng là rắn và lỏng. Trong trường hợp nguồn silic rắn, silic hữu hiệu cho cây trồng sẽ được tăng lên bằng cách giảm kích thước của hạt.

Canxi silicat thường được ứng dụng nhất trong các sản phẩm phân bón chứa silic. Xỉ nhà máy thép là một nguồn giàu canxi silicat. Bởi vì chúng trung hoà độ chua của đất và cung cấp canxi, chúng thường được áp dụng cho đất như một vật liệu vôi trong nông nghiệp. Xỉ khác nhau về độ tinh khiết, hàm lượng silic hữu hiệu và khả năng thay thế giá trị của vôi. Một kích thước hạt mịn, tinh khiết, nồng độ silic hữu hiệu cao là tính chất mong muốn đối với một sản phẩm xỉ canxi silicat.

Agrowsil® là một sản phẩm silic hữu hiệu thương mại dùng cho nông nghiệp và rau quả. Nó được sản xuất từ thép không gỉ đã qua xử lý để loại bỏ các kim loại, kết quả trong một sản phẩm silicat canxi và magie thường chứa 30% Ca, 7% Mg, 12% Si. Với canxi cacbonat giá trị tương đương 93%, Agrowsil® có thể sử dụng như vật liệu vôi với tỷ lệ giống như canxi cacbonat hay dolomite.

Kali silicate và natri silicat thường được ứng dụng cho các cây trồng trong các nhà làm vườn hoặc trong nhà kính. Chúng là sản phẩm hoà tan, thêm vào dung dịch dinh dưỡng hoặc được sử dụng để phun lên lá. Tuy nhiên, cây trồng thường đáp ứng tốt hơn với việc hấp thụ silic từ đất chứ không phải phun trên lá.

4.10. Nhiễm bẩn trong phân bón

Một số nguồn phân bón có thể chứa hàm lượng kim loại nặng lớn. Những vật liệu này nếu sử dụng trong nông nghiệp sẽ làm ô nhiễm đất. Những nguồn vật liệu có chứa hàm lượng kim loại nặng cao hơn mức cho phép của cơ quan quản lý được cho là không an toàn và không nên được sử dụng trong nông nghiệp. Các mẫu sản phẩm nghi vấn có thể được thu thập và kiểm tra bởi Sở Nông nghiệp New Jersey. Nhiều loại phân bón liệt kê là thương hiệu phân bón quốc gia, những người trồng ở New Jersey có thể sử dụng thông tin này để lựa chọn sản phẩm phân bón có hàm lượng kim loại nặng thấp.

4.11. Phân bón Silic

Nhìn chung phân bón silic nên được ứng dụng cho đất, có thể trộn vào đất hay thêm vào chất dinh dưỡng cây trồng hoà tan. Phun phân bón silic vào lá thường không hiệu quả.

Nhu cầu bón phân silic không dễ dự đoán bằng việc kiểm tra silic hữu hiệu trong đất thông qua phương pháp chiết bằng axit acetic. Nhưng việc kiểm tra đất thông qua chỉ tiêu pH đất và nhu cầu bón vôi có thể xác định được tỷ lệ canxi silicat bổ sung phù hợp.

Một cách thực tế để quản lý độ phì của đất để tăng cường dinh dưỡng silic cho cây, thường là sử dụng canxi silicat như nguyên liệu bón vôi cho đất. Tỷ lệ ứng dụng có thể được xác định bởi nhu cầu điều chỉnh độ pH của đất.

Một yếu tố kiểm tra đất để xem xét độ bão hoà là phần trăm của keo đất với canxi, magie, kali. Các sản phẩm chứa catrion silicat có thể được sử dụng để bổ sung cân đối sự màu mỡ của đất trên phức hệ trao đổi catrion (CEC). Tỷ lệ áp dụng canxi silicat có thể trong khoảng 1 - 4 tấn trên mỗi mẫu, tuỳ vào mức độ pH đất ban đầu và pH mục tiêu cho cây trồng.

Khi các loại cây trồng cần nitơ, áp dụng phân bón N như amonium sulfate có thể giúp tăng cường lượng silic hữu hiệu và sự hấp thu silic của cây trồng từ phân bón chứa silic.

Để nâng cao giá trị cây trồng, có thể áp dụng lợi thế của phân bón silic hoà tan như kali silicat, natri silicat, áp dụng thông qua hệ thống tưới nhỏ giọt hoặc thông qua việc bổ sung canxi silicat không bị nhiễm bẩn (ví dụ như bị nhiễm kim loại nặng).