fbpx
Go to Top

Silicium

Silicium, het vergeten element in de plantenvoeding

Silicium is het tweede meest voorkomende element op aarde. Het komt voor in verschillende concentraties in alle levende weefsels van dieren, mensen en planten. Ondanks dat er al veel onderzoek verricht is naar de rol die silicium in de biologie speelt, beginnen de wetenschappers eigenlijk nu pas inzicht te krijgen wat betreft de waarde van dit toch vaak genegeerde voedingselement voor planten.

Silicium wordt niet erkend als essentieel element in de plantenvoeding. Met essentieel wordt bedoeld dat een plant zich niet zou kunnen ontwikkelen zonder dit element. Technisch gezien kunnen planten zich inderdaad ontwikkelen zonder silicium, net als een mens kan leven zonder voldoende beweging. Er is echter een groot verschil tussen overleven en optimale gezondheid. Voor een optimale gezondheid moet de plant continu opneembaar silicium ter beschikking hebben.

Silicium komt het meest voor als siliciumdioxide (SiO2) in concentraties van 50-70% in de meeste gronden (kleigrond, zand). Aangezien silicium reeds in overvloed aanwezig is en de waarde van dit element onderschat werd, is hier in het verleden geen onderzoek naar verricht. Dankzij de vooruitgang van de techniek en de steeds groter wordende noodzaak om de wereldvoedselproblematiek op te lossen, is silicium steeds meer een hoofdrol gaan spelen in diverse wetenschappelijke onderzoeken.

Silicium heeft diverse positieve effecten wat betreft de algehele gezondheid van de plant, alsook voor de  opbrengst, kwaliteit en de houdbaarheid. Het is van belang dat de plant, gedurende de gehele cyclus (van zaad/kloon tot de oogst) beschikt over opneembaar silicium voor een optimaal resultaat met minimale problemen. Wat niet iedereen weet is dat een plant alleen silicium kan opnemen, wanneer het wordt aangeboden als mono siliciumzuur (Si(OH)4). Eenmaal opgenomen door de plant, fixeert zij het silicium in haar celstructuur en kan deze niet meer worden getransporteerd naar andere delen.

In de bodem wordt siliciumdioxide (SiO2) omgezet door micro-organismen in mono siliciumzuur (=Si(OH)4), de enige biobeschikbare vorm. Wanneer telers een niet direct opneembare vorm van Silicium gebruiken, zoals bijvoorbeeld Calcium-silicaat of Kalium-silicaat, moeten deze silicaten eerst omgevormd worden tot mono siliciumzuur alvorens ze opneembaar worden voor de plant. Dit is een complex en tijdrovend proces. Om deze silicaten om te zetten is een gezond micro-leven van belang. Door het jarenlange gebruik van conventionele meststoffen en verdelgingsmiddelen in de landbouw is de bodem uitgeput en is het micro-leven in de bodem te schaars geworden voor een goede omzetting. Hierdoor is de hoeveelheid beschikbaar silicium te beperkt en soms zelfs niet bestaand.

Als monomeer (=enkelvoudig molecuul) wordt het siliciumzuur gemakkelijk, door zowel de wortels als de bladeren van de plant, opgenomen. Eénmaal in de plant wordt het silicium naar de plek van bestemming getransporteerd via het xyleem. Gedurende dit transport wordt het silicium gepolymeriseerd (= vorming van lange silicium ketens), alvorens het zich in de buitenste celwand kan nestelen. De silicium laag die hierdoor ontstaat  zorgt voor een heel sterke structuur die penetratie van insecten en nesteling van schimmels tegengaat.

Kleine hoeveelheden mono siliciumzuur in de plant worden niet gepolymeriseerd en zorgen voor een hogere worteldruk; met als gevolg een gelijkmatiger, optimaler transport en verdeling van mineralen.
Door deze verbeterde opname van voedingstoffen verkrijgen we een eindproduct met een hogere Brix- en een betere voedingswaarde.

Niet geploymeriseerd silicium zorgt voor een verhoogde worteldruk en een hogere viscositeit.
Hierdoor verkrijgt de plant een gelijkmatigere opname van mineralen (zie afbeelding rechts).

De opname en afzetting van mono siliciumzuur varieert tussen plant soorten. Zo zien we bij planten, zoals rijst, suikerriet en diverse grassen een opbouw van siliciumconcentraties van maar liefst 10% van het drooggewicht van de plant. Zo betekend 10% meer drooggewicht dan ook 10% meer opbrengst voor de teler.

afbeelding_2Deze mechanische barriere van de buitenste cellen zorgt naast een goede bescherming tegen schimmels en insecten, ook voor meer opbrengst.
De extra opgebouwde siliciumlaag zorgt mede voor een hoger gehalte aan droge stof.
(bron: Yoshida S., 1975 The physiology of silicon in rice. Tech Bull., Food Fert. Centre, Taiwan)

Belangrijk bijkomend voordeel bij gebruik van mono siliciumzuur gedurende de teelt, is dat de planten resistenter worden tegen stress.
Uit onderzoek blijkt dat bij planten die gekweekt werden onder hoge temperaturen tot zelfs 40°C, de met mono siliciumzuur behandelde planten zich normaal ontwikkelden, terwijl de niet behandelde planten zichtbaar te lijden hadden onder deze omstandigheden. Dezelfde vaststellingen werden ook gedaan tijdens onderzoeken, waarbij planten blootgesteld werden aan droogtestress en aan hoge concentraties zouten (hoge EC) in het substraat.

De conventionele landbouw, die zich kenmerkt door het gebruik van synthetische chemicaliën, heeft er voor gezorgd dat de gewassen steeds zwakker oftewel zieker worden.  Daarnaast zijn insecten, schimmels en onkruid steeds resistenter geworden tegen pesticides, fungicides en herbicides.
Als antwoord hierop heeft deze vorm van landbouw alleen het verhogen van de concentraties van de bestrijdingsmiddelen. Deze eindeloze negatieve spiraal zorgt ervoor dat telers vaak hulpeloos toezien hoe spinten, thrips, bladluizen, meeldauw, pythium en andere gewas-vernietigers zich tegoed doen aan hun planten.

Er is een meer natuurlijke manier om deze problemen aan te pakken: ‘biologisch opneembaar silicium’.  De dikste laag silicium wordt gevormd net onder de buitenste laag cellen (epidermis) die in direct contact staan met de omgeving. Deze silicium-laag is dusdanig hard dat het moeilijk wordt voor insecten en schimmels om binnen te dringen.

Wanneer een plant aangevallen wordt door bijvoorbeeld een schimmel en het lukt deze deels binnen te dringen, dan zien we dat wanneer er voldoende vrij silicium in de plant aanwezig is, deze wordt afgezet rond de geïnfecteerde plek. Zo bouwt de plant een “vesting” om de geïnfecteerde plek heen om zo verdere hechting van de schimmel te voorkomen.
Naast deze vesting zal de plant tevens een beschermingslaag van mineralen opbouwen om weerstand te bieden tegen de infectie of een aanval van insecten.

afbeelding_4Als reactie op een schimmelinfectie, zien we een verhoogde concentratie silicium ontstaan rondom de geïnfecteerde zone.
(bron: Silicon deposits around mildew spores on cucumber leaves, Laval University Canada, 2006)

Samengevat zien we bij gewassen die met regelmaat voldoende mono siliciumzuur hebben opgenomen, dat deze planten:

  • Sterkere en dikkere stammen hebben
  • Compacter zijn met een kortere afstand tussen internodes en met meer zijscheuten
  • Hogere brixwaarde hebben
  • Stevigere vruchten dragen met een hogere voedingswaarde, die langer te bewaren zijn
  • De kans op schimmelinfecties en aanvallen van insecten vele malen kleiner wordt
  • Beter tegen hogere temperaturen bestand zijn
  • Resistenter zijn tegen zoutstress (hoge EC)
  • Resistenter zijn tegen droogtestress
  • De kans op tekorten heel klein is door een gelijkmatigere mineralisatie
  • Hogere opbrengst geven

Wanneer in de natuur mono siliciumzuur gevormd wordt uit een silicaat, is dat slechts van korte duur. Mono siliciumzuur is niet stabiel en laat zich weer snel omvormen tot een niet-opneembaar silicaat.

Enkele jaren terug ontwikkelde Aptus de eerste specifieke formuleringen voor het produceren van stabiel mono siliciumzuur, dat binnen enkele uren door de plant opgenomen kan worden. Deze gepatenteerde, specifieke formule is voor de consument verkrijgbaar onder de naam “Aptus Regulator”. Aptus Regulator heeft zich over de jaren bewezen als zeer waardevol product en kent vele enthousiaste gebruikers.

Kies je voor gezondere, sterkere planten en een kwalitatieve hogere opbrengst….

Dan kiest u Aptus Regulator.