Si+X

Вторая новинка в нашей линейке органоминеральная добавка Si+X содержащая кремний и салициловую кислоту.

Сперва будет долгое вступление:

Кремний второй по распространенности элемент в земной коре и очень схож по своим свойствам с углеродом. Сходство это приводит к размышлениям а возможна ли жизнь на основанная не на углеродных цепочках а на полимерах кремния. к сожалению главным противником кремниевой жизни является кислород. Сжигая углерод содержащие биополимеры да и чистый углерод мы в результате химической реакции получаем двуокись углерода (иногда моноокись) вещество газообразное но легко возвратимое в цикл биологических химических реакций. Углекислый газ растворяясь в воде образует карбонаты и гидрокарбонаты различных металлов делая его доступным для флоры и фауны, да и сама флора научилась усваивать углекислоту и посредством фотосинтеза переплавлять ее в углеводы (соединения углерода водорода и кислорода). Простые углеводы (сахара) затем могут быть собраны в довольно устойчивые полисахариды, например целлюлоза. Достаточно устойчивыми что быть стать строительным материалом - древесиной, или например одеждой - хлопок.  К несчастью оксиды кремния - твердые соединения, не только не растворимые в воде но и в целом довольно инертные например кварц или стекло. Окисляясь до оксида кремний выпадает из биологических процессов на долгое время. Соединения кремния и водорода - силаны, газообразны и обладают высокой реакционностью. К сожалению слишком высокой, 21% Кислорода в нашей атмосфере достаточно, чтобы силаны самовозгорались при контакте с воздухом.

Однако за многие периоды геологических эпох которые прошла наша планета оксиды кремния подвергались различным физико-химическим процессам, в результате которых образовывались силикаты, и образовалось их так много что до 90% земной коры сформировано различными силикатами, некоторый из которых были вполне растворимыми и доступными для живых существ. Тут мы и перейдем к самому интересному.

Кремний в растениях

Содержание кремния в сухом остатке растений колеблется в диапазоне от 1 до 10%, а в злаках может доходить и до 20% сухого веса. Основные органы в которых накапливается кремний это корни и листья, а конкретнее кремний включается в клеточную стенку, межклеточные пространства корней и побегов, а также специализированные кремнеземные клетки. Окремнение в основном происходит в склеренхиме(своеобразный скелет жесткости растений) , волокнах, накопительных тканях, эпидермисе и сосудистых тканях. Геометрия расположения, количество кремния и его роль сильно различаются в зависимости от типа ткани.

Попадает кремний в растения в природе в основном через корневую систему хотя мы можем производить и листовые подкормки, но об этом позже. Конкретные механизмы поглощения кремния растением на момент 2020 года описаны частично только для отдельных значимых культур.

На приведенной выше схеме поперечного среза корня видно что кремний концентрируется после пояска Каспари, специфической ткани корней который блокирует движение растворов в межклеточном пространстве. Растворенные вещества движутся в растении двумя путями симпластически - через цитоплазму клетки и каналы соединяющие клетки друг с другом. Второй путь апопластический - движение между клеточными стенками или например по сосудистым частям растений (ксилеме и флоэме). Из-за пояска Каспари вещества вынуждены проходить селективный отбор клетками корня что бы попасть внутрь растений. Пусть мы и не знаем механизм усвоения кремния растениями мы можем сделать вывод, что этот процесс происходит целенаправленно.

Интересно, что дальнейшее распределение кремния в растении происходит под действием транспирации, по аналогии с кальцием. Концентрация кремния выше в наиболее активно испаряющих влагу частях растений - в листьях, конкретнее в тканях эпидермиса растения. В условиях повышенной влажности растения меньше транспирирует, что приводит к снижению транспорта воды к данными органами растений.

Важно учитывать, высокая влажность может привести не только к дефициту кальция, но и к механическому ослаблению растения, что делает листовые подкормки этими элементами важными в определенных условиях.

Удивительно с какой скоростью кремний поступает в растение, при поливе субстрата дозой кремния в 0.5 мМ уже через 30 минут восходящий поток содержал уже 6 мМ кремния, через 9 часов 18мМ. Это так же говорит о специальном поглощении кремния растениями, несмотря на градиент концентрации, который требует затрат энергии на поддержание.

Особенно интересное исследование было проведено на растениях cannabis sativa изучено накопление кремния в волокнах стволов.

Как кремний помогает растениям.

Кремний важный помощник растений в борьбе с биотическими стрессами. Накапливаясь во внешних тканях листьев кремний образует соединения с лигнином формирую более надежный механический барьер против патогенов различной природы. Кремний так же затрудняет прохождение в растения специфических молекул эффекторов которые выделяются патогенами для разрушения клеточных стенок. Помимо механической защиты кремний влияет на выработку фитоалексинов и фенольных соединений помогающих растению бороться с уже развивающейся инфекцией. В статье от 1994 года было показано что кремний в корнях растений помогает бороться с заболеваниями типа Pythium активирую фермент хитиназу - разрушающую клеточную стенку грибов.

Кремний работает не только на микроуровне, даже некоторые насекомые вредители будут чувствовать себя не так уютно на растениях укрепленных кремнием. Полевой хвощ зашел в этом настолько далеко, что кристаллы соединений кремния в его тканях могу навредить даже крупным животным при поедании. Так же стоит отметить что растения стягивают кремний в том числе и к трихомам, которые иногда имеют вполне оборонительные функции.

Что касаемо абиотических стрессов то тут арсенал у кремния не хуже. Например при засухах кремний снижает концентрацию окисляющих радикалов в растениях. Позволяя растениям быстрее восстанавливаться после засухи. Накапливаясь за поясками Каспари, кремний усиливает защиту растения от проникания таких подвижных элементов как натрий, а в случае с Алюминием, кремний помогает корням вырабатывать специфические хелаторы, связывающие ионы этого металла, еще до того, как они смогут попасть внутрь.

Польза кремния для растений огромна!

Химия силикатов в растворах

Не смотря на все преимущества кремния его достаточно тяжелов ключить в регулярное питание растений.

1) Растворимые силикаты имеют высокий pH (кремниевые кислоты - слабые электролиты)

2) Кроме растворимых силикатов есть и нерастворимые, например силикат кальция и магния (растворимость у данных соединений не нулевая)

3) В кислой среде кремниевые кислоты могут находиться в устойчивом состоянии но только в очень низких концентрациях

Так как базовые удобрения у нас имеют в составе или кальций/магний (обычное дело для А компонента) или имеют низкий pH (нормально для Б компонента) кремний не может быть включен в необходимых количествах в базовое питание. Поэтому кремний возможно изготовить только в виде отдельной добавки. Часто преподносится что кремний это дополнительное стимулирующее вещество для растений. Но в случае выращивания на гидропонике, кремний должен быть незаменимым компонентом питания.

Высокий pH растворов силикатов это не так уж и плохо, некоторые органические соединения (чаще кислоты) плохо растворимы в воде, например ауксины. Но в щелочных растворах они растворяются хорошо. Так и пришла мне идея включить очень полезный компонент в наш Si+X а конкретнее салициловую кислоту.

Салициловая кислота по своему действию очень похожа на кремний. В первую очередь это мощный антисептик как для раствора так и при листовой обработке (Профилактика от мучнистой росы и Botrytis Cinerea- шишечная гниль)

В отличие от кремния она свободно может транспортироваться по растению как по ксилеме так и по флоэме, листовые обработки благоприятно сказываются даже на развитии корневой системы. При этом очищает сосудистые структуры растения от минеральных отложений и биопленок патогенов.

Особенно сильный эффект проявляется на растении в момент цветения - развитие почек и повышение содержания эфирных масел.

В такой комбинации я и вижу существование нашего нового продукта.

Спасибо если дочитали этот текст до конца!

Новости выходят на канале https://t.me/RasTeaNutrients

Информация о продукции https://t.me/rastea