Кремнийсодержащие соединения
Одной из задач органического земледелия является получение экологически безопасной, свободной от тяжёлых металлов и пестицидов, сельскохозяйственной продукции и высоких, стабильных урожаев современных сортов зерновых культур.
Изменение климата приводит к развитию экстремальных ситуаций в течение вегетации, которые негативно влияют на продукционные процессы яровых зерновых культур, нарушают биологическое равновесие в системе почва-растение и дестабилизируют аграрные экологические системы. Действие всех абиотических стрессов приводит к развитию окислительного стресса из-за избыточного накопления свободных радикалов, повреждающих структуры и функции растительного организма. Неблагоприятные факторы вызывают функционирование одинаковых механизмов, обуславливая универсальность регистрируемого ответа, и делают возможным применение единого агрохимического средства, индуцирующего комплекс защитных реакций.
Кремний является экологически безопасным элементом, который не оказывает токсического влияния на элементарный состав зерна, обладает протекторным действием в неблагоприятных условиях. Активные формы кремния помогают контролировать биохимические процессы в растениях, снижают токсическое действие железа и инактивируют алюминий в почве, оптимизируя рН, повышают доступность почвенного фосфора, усиливают природную устойчивость к биогенным стрессам.
Аграрии в органическом земледелии все больше используют экологически безопасные кремнийсодержащие соединения. Обладая высоким потенциалом продуктивности современные сорта ярового ячменя, недостаточно устойчивы, поэтому резко снижают урожай при действии погодных аномалий. Предпосевная обработка семян кремнием, в условиях действия окислительного стресса, индуцированного снижением водообеспеченности, активирует неспецифический стрессорный ответ и способствует долговременной адаптации. Это позволяет растениям ко времени наступления критической ситуации, когда почвенная влага становится недоступной, развивать неспецифические защитные реакции и переживать стресс с наименьшими повреждениями. Применение кремния способствует возрастанию содержания фотосинтетических пигментов, что повышает их адаптивность.
Предпосевное обогащение семян кремнием значительно снижает негативное воздействие стресса на процессы поглощения и последующее усвоение поступившего нитратного азота. В период репарации при оптимизации условий выращивания кремний способствует поступлению меченого азота нитратов в белки надземной массы растений. Предпосевная обработка семян кремнием повышает стрессоустойчивость зерновых, что определяется оптимизацией пигментного фонда и поглотительной деятельностью корневой системы, и приводит к снижению депрессии продуктивности растений.
Присутствие кремния в почве положительно сказывается и на её основных физических свойствах. За счёт химического образования кремниевых «мостиков» между микрочастицами минералов связываются структурные отдельности почвы, что повышает ее агрегированность, влагоёмкость и буферность.
За счет коагуляции почвенных коллоидов кремний увеличивает водопроницаемость почвы, что улучшает условия роста и развития растений. Кроме того, кремний в почвенно-поглощающем комплексе образует активные адсорбционные и реакционно-активные центры за счёт образования в мицеллах коллоидов большого количества свободных радикалов силикат-ионов, на которых, в свою очередь, способны закрепляться питательные элементы, органические соединения, микроорганизмы и ферменты. Усвоение кремнезема из почвенного раствора живыми организмами сводится к тому, что многие из них, в частности, диатомовые водоросли, радиолярии, насекомые, низшие и высшие растения активно поглощают кремний и используют его в своих физиологических процессах. Затем полимеризуют в биогенный опал и переводят в вещество покровов, панцирей, фитолитов, кутикулы, воскового налета у плодовых культур, чешуй зерновок у злаковых растений и другие органо-минеральные биологические образования.
Кремний является одним из главных элементов коронарных клеток корневого чехлика
и выделяемых корневыми волосками слизей. Вследствие этого оптимизация кремниевого
питания растений приводит к увеличению биомассы корней, их объёма, общей и рабочей адсорбирующей поверхности. Кроме этого, кремнийсодержащие удобрения улучшает корневое питание, увеличивают сопротивляемость растений к нематодам, гифам фитопатогенных грибов и другим корневым вредителям.
Использование в технологиях органического земледелия соединений кремния способствует повышению адаптивности и продуктивности, различных по устойчивости сортов зерновых без ущерба для экологической безопасности продукции. ИСТОЧНИК: «АПК Эксперт. Растениеводство»
