Стоит ли орто-кремниевая кислота дополнительных затрат в гидропонике? – Наука в гидропонике

Кремний сейчас в моде, и различные производители продуктов из кремния стремятся производить коммерческие продукты, содержащие все больше и больше биологически активного кремния. Идея в основном заключается в том, что силикат калия — наиболее часто используемая форма кремния в гидропонике — имеет некоторые проблемы с поддержанием высокой биодоступности при уровнях pH, используемых в гидропонике, и поэтому для удовлетворения потребностей растений необходимы более стабильные источники кремния. Однако мы должны спросить себя, так ли это на самом деле и действительно ли стоит обращаться к гораздо более дорогим источникам кремния при дополнении растений кремниевыми продуктами. Сегодня я хочу поговорить об исследованиях кремния до сих пор и о том, что они говорят нам о кремнии и продуктах из стабилизированного кремния.

–

–

Без сомнения, есть некоторые доказанные преимущества использования кремниевых добавок. Как объясняется в этом недавнем обзоре литературы от 2015 года о роли кремния в растениях, преимущества применения кремния включают усиление фотосинтеза, устойчивость к абиотическому стрессу, а также повышенную устойчивость к некоторым грибковым патогенам. Также ясно, что внекорневое применение кремния не приводит к значительному увеличению концентрации в тканях, а корневое применение, как правило, приносит наибольшую пользу. На приведенном выше изображении показаны некоторые преимущества обработки высоким (1 мМ) и низким содержанием Si (0,1 мМ) в различных условиях для растений кабачков, выращенных на гидропонике. В обзоре также упоминается исследование стабилизированных форм кремния и отсутствие в настоящее время научных доказательств их эффективности по сравнению с традиционными нестабилизированными формами кремния.

–

Итак, если кремний из силиката калия может принести пользу, зачем нам нужна лучшая форма кремния? Проблема с силикатами заключается в том, что при низких значениях рН силикатный ион протонируется и превращается в кремневую кислоту, но кремниевая кислота нестабильна и имеет тенденцию полимеризоваться и образовывать молекулы с ограниченной биодоступностью в этих условиях. Если мы будем использовать форму кремния, которая не страдает от этой проблемы, мы сможем получить некоторые дополнительные преимущества. Действительно, есть несколько исследований салата и помидоров, показывающих, что ортокремниевая кислота, стабилизирующая холин (ch-OSA), действительно может улучшить реакцию растений на стресс Mn, и даже исследование об использовании ch-OSA, улучшающее рост рассады, но в этих результатах отсутствует контроль против калия. силиката, поэтому мы не знаем, будет ли отклик просто таким же, как у традиционного силикатного приложения. Ниже вы можете увидеть графическое представление структуры молекулы холина, холин в основном представляет собой бета-аминокислоту, которая способна стабилизировать кремниевую кислоту, связываясь с ее атомами кислорода через положительную группу триметиламина, ингибируя полимеризацию.

–

–

Однако мы знаем, что не все формы источников стабилизированного кремния будут работать хорошо. Например, есть исследование с использованием алкилкремниевых кислот (еще одна форма стабилизации кремния), которое показывает, что применение этих соединений дает даже худшие результаты, чем контрольные образцы без добавления кремния. Растения, по-видимому, плохо справляются с этим типом стабилизированных соединений, где кремний стабилизируется введением простых алкильных групп. Некоторые из этих форм кремния — диметилкремниевая кислота — были высокотоксичны для растений даже в низких концентрациях.

–

До этого момента практически не было научных доказательств, показывающих, как стабилизированные источники кремния, такие как ch-OSA, могут обеспечить преимущества по сравнению с использованием более простого и дешевого источника кремния, такого как силикат калия, в высших растениях. Если силикат калия растворяется в соответствующей концентрации и адекватным образом, то нет сомнений, что он может обеспечить значительные преимущества при небольшой стоимости. Компании, производящие ch-OSA и аналогичные стабилизированные источники кремния, обычно говорят, что они содержат «более биодоступный кремний», и хотя это может быть правдой, что они могут допускать большее содержание некоторых видов кремния в растворе, они должны показать увеличение преимуществ. по сравнению с контролем из силиката калия, так как это, в конце концов, интересует большинство гидропонных производителей. Хотя этих доказательств недостаточно, платить дополнительные затраты, безусловно, не стоит, учитывая, что преимущества использования силиката калия были доказаны, в то время как преимущества использования ch-OSA не были больше, чем преимущества, полученные с этими более дешевыми источниками кремния.