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Crop Science · 有效成分資料庫 · 第 1 級

植物用矽:矽酸鉀的作用

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矽酸鉀可供應可溶性矽與鉀。植物將矽以非晶質二氧化矽的形式沉積於細胞壁及角質層下方,使組織變硬,提高抗倒伏能力,並減少真菌菌絲與刺吸式昆蟲口器的穿透。矽也能預先啟動防禦反應,並緩解鹽分、乾旱與金屬逆境。這些效益屬預防性質,在水稻、甘蔗與穀類等高累積作物上最為明顯。

淺色多孔矽藻土岩塊,旁邊是一只裝有澄清溶液的燒杯。

什麼是矽與矽酸鉀?

矽是地殼中含量第二豐富的元素,但植物只能以可溶性矽酸的形式利用。矽酸鉀是作物資材中常用的可溶性來源,可在強鹼性溶液中同時供應矽與鉀,這是值得了解的配方限制,因為它會限制矽酸鹽可桶混的對象。

矽僅對極少數植物物種被歸類為必需元素,但對許多物種屬有益元素。累積量差異極大:水稻、甘蔗與穀類累積量很高,而多數雙子葉植物累積很少。

矽與矽酸鉀如何作用?

有兩種機制,兩者皆有充分依據。在物理方面,矽以非晶質二氧化矽的形式沉積於細胞壁及角質層下方,使組織變硬。這可提高抗倒伏能力,減少真菌菌絲與刺吸式昆蟲口器的穿透,並減少水分散失。

在生化方面,矽可預先啟動防禦反應:經矽處理的植物對病原菌侵襲的反應更快、更強,酚類化合物與植物抗毒素的產生也增加。這似乎是真正的預先啟動效應,而非物理屏障的結果。

矽也能緩解數種非生物逆境(鹽分、乾旱與金屬毒性),部分是透過減少吸收或隔離封存。

矽與矽酸鉀無法做到什麼?

它並非促進生長意義上的肥料,在無逆境、無病害的條件下不會提高產量。它無法治癒已發生的病害;其效益在於預防性的預先啟動及結構強化。吸收需要可溶性矽酸,因此來源及其溶解度比總矽含量更重要。此外,在低累積的雙子葉作物上,效益比禾本科植物小且較不一致。

矽酸鉀應如何混合與處理?

矽酸鉀溶液呈強鹼性,pH 值通常為 11 或以上。它與酸性產品及許多鈣、鎂來源不相容,後者會產生沉澱。相較於多數資材,桶混順序與小量混合測試在此更為重要,這也是田間失敗與噴頭堵塞的常見原因。

產品系列中哪些產品含有矽與矽酸鉀?

Armour Boost(可溶性二氧化矽與矽酸鉀,K 6%、Si 15%,定位於細胞壁硬度、抗霜凍與抗蟲能力及預防倒伏)。

重點摘要

  • 植物只能以可溶性矽酸的形式吸收矽。
  • 矽僅對極少數植物物種被歸類為必需元素,但對許多物種屬有益元素。
  • 在無逆境、無病害的條件下,它不會提高產量,也無法治癒已發生的病害。
  • 矽酸鉀溶液的 pH 值通常為 11 或以上,且與酸性產品及許多鈣、鎂來源不相容。
  • 在低累積的雙子葉作物上,效益較小且較不一致。

參考文獻

  1. Silicon uptake and accumulation in higher plantsTrends Plant Sci 11:392-397, 2006 · Authoritative review · PMID 16839801 · Funding: not stated
  2. Silicon's Role in Abiotic and Biotic Plant StressesAnnu Rev Phytopathol 55:85-107, 2017 · Critical review · DOI 10.1146/annurev-phyto-080516-035312 · Funding: not stated
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常見問題

植物需要矽嗎?

矽僅對極少數植物物種被歸類為必需元素,但對許多物種屬有益元素。累積量差異極大:水稻、甘蔗與穀類累積量很高,而多數雙子葉植物累積很少。

矽能幫助植物抵抗真菌病害與昆蟲嗎?

沉積於細胞壁的二氧化矽可減少真菌菌絲與刺吸式昆蟲口器的穿透,經矽處理的植物對病原菌侵襲的反應也更快、更強。其效益在於預防性的預先啟動及結構強化;矽無法治癒已發生的病害。

矽酸鉀可以與其他產品桶混嗎?

可以,但需謹慎。矽酸鉀溶液呈強鹼性,pH 值通常為 11 或以上,與酸性產品及許多鈣、鎂來源不相容,後者會產生沉澱。桶混順序與小量混合測試很重要,因為這是田間失敗與噴頭堵塞的常見原因。

含矽與矽酸鉀的產品

列出這些產品,是因為此成分出現在各產品所申報的成分組成中。這是參考頁面上的商業連結,並非推薦;許可用途與供應情況因市場而異。