Kiedy i dlaczego rośliny potrzebują krzemu?
W rolnictwie i ogrodnictwie mówi się o podaży trzech makroskładników odżywczych: azotu, potasu i fosforu, kluczowych dla kondycji roślin. Ale tak jak ludzie i zwierzęta, tkanki zielone potrzebują też innych pierwiastków, nawet, jeśli w niewielkich tylko ilościach. Krzem nie jest nawet uważany za niezbędny dla rozwoju roślin, a mimo to okazuje się być wielkim sprzymierzeńcem zdrowych upraw. Sprawdź, kiedy i jak go stosować.
Rola krzemu w biologii roślin
Krzem jest jednym z najpowszechniejszych pierwiastków w skorupie ziemskiej, ale występuje w niej głównie pod postacią krzemionki (SiO2), z której rośliny czerpać niestety nie potrafią. Absorpcja krzemu przez korzenie jest możliwa tylko z kwasów krzemowych zawartych w glebie, co znacząco ogranicza podaż cennego pierwiastka. Stąd pomysł, aby roślinom łatwo przyswajalnego Si „dosypywać”.
W świecie flory krzem uznawany jest za pierwiastek o wielu talentach, który ma niebagatelny wpływ na proces wzrostu, ilości i jakości owocowania. Wspomaga on prawidłowy przebieg fotosyntezy i ułatwia wiązanie azotu, potasu, fosforu, molibdenu i cynku w tkankach zielonych. W rezultacie stają się one sztywniejsze i silniejsze, a przede wszystkim bardziej odporne.
Co ciekawe, większość gatunków rozwija się bezproblemowo również przy niedostatku lub braku krzemu, ale jego dodatek nieoczekiwanie okazuje się być bardzo korzystny przede wszystkim w kontekście odporności na niesprzyjające warunki i patogeny. Rośliny takie jak ryż czy skrzyp ewidentnie cierpią jednak w przypadku braku przyswajalnego krzemu w glebie.
W rezultacie źródła naukowe określają często krzem „tonikiem dla roślin” – niekoniecznie bezwzględnie potrzebnym, ale zdecydowanie korzystnym. W odniesieniu do roślin jagodowych i drzew owocowych przekłada się to często na bardziej okazałe i zdrowsze plony!
Krzemowe nawozy stosuje się przede wszystkim doglebowo, źródło: seyfutdinovaolga/envato
Krzem zwiększa odporność na stres i suszę
Stres abiotyczny jest przyczyną ponad 50% wszystkich strat w uprawach na świecie. Mowa tu przede wszystkim o suszy, ale także wysokich temperaturach, zasoleniu gleby oraz metalach ciężkich w podłożu. Suplementacja krzemem ku podziwu okazuje się przeciwdziałać negatywnym skutkom tych problemów.
W czasie suszy zasilanie roślin krzemem wpływa na osmoregulację, zwiększając akumulację rozpuszczalnych cukrów oraz aminokwasów w drewnie. Poprawia również hydrauliczne przewodzenie w korzeniach, zwiększając pobór i transport wody, co ułatwia proces fotosyntezy. Dodatkowo krzem wspomaga absorpcję innych minerałów wpływając na poziom wymiany gazowej w tkankach zielonych. Naukowcy uważają, że w warunkach suszy zewnętrzne podawanie krzemu roślinom poprawia też efektywność kiełkowania i zwiększa sadzonkom szansę na przeżycie.
W przypadku zasolonej gleby, krzem zmniejsza toksyczność jonów, pomaga utrzymać równowagę wodną i reguluje syntezę fitohormonów. W efekcie roślina pobiera mniej sodu z podłoża i nie podlega stresowi oksydacyjnemu. Obecność Si w podłożu ogranicza też przyswajanie kadmu przez komórki korzeni, co sprzyja nie tylko zdrowiu samej rośliny, ale również jej konsumentów. Zaobserwowano wręcz, że gatunki takie jak soja, ryż, kukurydza, ogórki czy dynie w obecności Si są chronione przed toksycznością aluminium w glebie.
Tabela przedstawiająca funkcje krzemu w biologii roślin; opracowanie własne
Czy krzem ogranicza zużycie pestycydów?
Rola krzemu w biologii roślin rozszerza się również na zwiększanie odporności wobec czynników biotycznych, a dokładnie bakteryjnych, wirusowych i grzybowych patogenów. Uważa się, że krzem osadza się w naskórku liścia i tym samym przeszkadza mikrobom atakować tkankę. Dotychczasowe eksperymenty sugerują, że to doskonała metoda prewencji przeciwko takim chorobom jak rdza, zaraza czy zgnilizna korzeni.
Badania przeprowadzone w Nairobi dowiodły też, że suplementacja gleby nanocząsteczkami krzemu zwiększa odporność pomidorów na groźne szkodniki z gatunku skośnika pomidorowego (Tuta absoluta). Jak to możliwe? Poddane działaniu krzemu sadzonki zaczęły produkować ciemną substancję na łodydze, która zwabiła samice skośnika do składania jajeczek tam, a nie na liściach. Po wykluciu larwy zaczęły pochłaniać owo pomidorowe „toffi”, czego większość z nich nie przeżyła. Naukowcy wnioskują, że krzem pomaga roślinom rozwijać nowe strategie obronne, dzięki czemu można skutecznie obniżyć zużycie pestycydów, niebezpiecznych dla ludzi i środowiska naturalnego.
Skośnik pomidorowy – szkodnik, którego można zwalczać dzięki suplementacji krzemem, źródło: Patrick Clement from West Midlands, England, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
Jak stosować krzem w ogrodzie?
Krzem poleca się stosować w szczególności w sytuacjach kryzysowych, aby ograniczyć stres dla roślin. Będą to przede wszystkim przedłużające się susze, zwiększona aktywność szkodników, planowane przesadzanie, ale także widocznie słabe warunki glebowe.
Preparaty krzemowe dostępne są w formie proszków i płynów do stosowania doglebowego. Wiele z nich zawiera dodatkowo inne pierwiastki, pełniąc funkcję uniwersalnych biostymulatorów. Kwas krzemowy można aplikować też bezpośrednio na liście, aby wzmocnić ochronę przeciw zarodnikami grzybowymi. Niektóre środki nadają się również do stosowania w uprawie hydroponicznej.
Nawozy krzemowe poleca się zwłaszcza dla warzyw i drzew owocowych, ale przydają się również w przypadku roślin ozdobnych, które chcemy chronić przed mszycami czy mączniakiem, a także zmianami temperatur czy nawet nadmiernym promieniowaniem UV. Stosując krzem wedle zaleceń producentów, na pewno zieleni nie zaszkodzimy, a możemy zasadniczo wzmocnić jej odporność na najróżniejsze czynniki stresowe.
Absolwentka Wydziału Zarządzania Uniwersytetu Gdańskiego, która oddała się pasji zgłębiania zagadek świata i pisania o nich. Specjalizuje się w ekologii, klimatologii i naukach przyrodniczo-naukowych. Żyje ponad granicami, dużo podróżuje, a w wolnym czasie pływa.
Opublikowany: 30 maja, 2025 | Zaktualizowany: 29 lipca, 2025
- “Functions of silicon in plant drought stress responses” Min Wang i in., https://www.nature.com/articles/s41438-021-00681-1, 6/05/2025;
- “Role of Silicon in Plant Culture” Ed Blodnick, https://www.pthorticulture.com/en-us/training-center/role-of-silicon-in-plant-culture, 6/05/2025;
- “Silicon and Plants: Current Knowledge and Technological Perspectives” Marie Luyckx i in., https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2017.00411/full, 6/05/2025;
- “Role of silicon in plant stress tolerance: opportunities to achieve a sustainable cropping system” Sajad Majeed Zargar i in., https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC6368905/, 6/05/2025;
- „How silicon turns tomato plants into mean, green, pest-killing machines” Sarah Schwartz, https://www.sciencenews.org/article/silicon-tomatoes-kill-pests-pinworms, 6/05/2025;
