Nanosilicium

Edit
Edit

Räni kohta

Vöö on keemiliselt aktiivne element, mistõttu seda ei leidu looduses elementaarne kaudu. Sellegipoolest on see taimedes olemas, mis tähendab, et biosüsteemid on võimelised seda kaevandama, kuid nad kulutavad selleks palju energiat.

«Ükski organism ei saa eksisteerida ilma ränita, ta kandub universumis kui erakordse tähtsusega element.»

Akadeemik V.I. Vernadsky

Vöö on keemiliselt aktiivne element, mistõttu seda ei leidu looduses elementaarne kaudu. Sellegipoolest on see taimedes olemas, mis tähendab, et biosüsteemid on võimelised seda kaevandama, kuid nad kulutavad selleks palju energiat.

Räni looduses ja taimedes. Räni ainulaadsus.

Turvavöö teostab üllatavalt suur hulk funktsioone taimede elu ja on eriti oluline stressi tingimustes. Räni rolli saab võrrelda sekundaarsete orgaaniliste metaboliitide rolliga, mis täidavad taimedes kaitsefunktsioone.
Taimed akumuleerivad räni kogustes, mis sageli ületavad peamiste makroelementide (N, P, K) neeldumist. Räni kontsentratsioonide vahemik taimedes on teistest toitainetest palju laiem.
Räni jaotub taimedes äärmiselt ebaühtlaselt. Uuringute kohaselt on taimed võimelised absorbeerima madala molekulmassiga ränihappeid ja nende anioone mitte ainult juurestiku kaudu, vaid ka lehtede pinna kaudu, kui neid pihustatakse räni sisaldavate lahustega. Oluline on märkida, et räni neeldumine lehtede poolt on umbes 30–40%, samas kui juurestiku kaudu ei ületa see 1–5%.
Lehtedes olev räni sadestub õhukese (0,1 μm) küünenaha kihi all asuvasse ruumi 2,5 μm paksuse kihina, moodustades lehtede pinnale kahekordse küünte-silikooni kaitsekihi. Lisaks sellele toimub räni kogunemine ka epidermis ja terade varre, lehtede, juurte ja koore mööduvates kudedes. Need räni kogunemised võimaldavad taimedel abiootiliste ja biootiliste stresside mõjul ellu jääda.

Räni looduses ja taimedes. Räni ainulaadsus.

Räni transport taimes.

Uurimistulemused näitavad mehhanismi olemasolu taimedes, mis tagab räni aktiivse ja kiire
ümberjaotuse taimede kudedes. Sel juhul läheb Si ülekandmine kudedesse, mis on
vastuvõtlikumad stressile või haigustele.

Räni funktsioonid taimes.

Räni positiivne roll paljude taimede kasvu ja arengu stimuleerimisel on üldtunnustatud – räni mõjutab märkimisväärselt nende kasvu ja arengut, suurendab tootlikkust ja parandab toodete kvaliteeti. Peale selle on räni positiivne mõju eriti märgatav stressi tingimustes taimedes.
Räni annab taimedele mehaanilise tugevuse, tugevdab epidermise rakkude seinu ja hoiab ära ladestumist, pakkudes erinevate taimeorganite jäikust. On tõestatud, et optimaalsetes annustes räni soodustab lämmastiku ja fosfori kudedes paremat ainevahetust ning suurendab boori ja paljude teiste elementide tarbimist; võimaldab vähendada raskmetallide liigsete koguste toksilisust. Taimede räni toitumise optimeerimine viib lehtede pindala suurenemiseni ja loob soodsad tingimused plastiidsete pigmentide biosünteesiks. Sellistes tingimustes moodustavad taimed tugevamad rakuseinad, mille tagajärjel väheneb põllukultuuride ladestumise oht ning nende haiguste ja kahjurite kahjustus.
Räni aktiivsete vormide üks oluline funktsioon on juurestiku arengu stimuleerimine. Teravilja, tsitrusviljade, köögiviljade ja söödarohtude uuringud on näidanud, et taimede räni toitumise paranemisega suureneb sekundaarsete ja kolmanda astme juurte arv 20–100% või rohkem. Räni toitumisvaegus on üks taime juurtesüsteemi arengut piiravaid tegureid. Leiti, et räni toitumise optimeerimine suurendab fotosünteesi efektiivsust ja juurestiku aktiivsust.

Räni roll stressitaluvuse kujunemisel.

Räni roll taimedes, peamiselt kaitses kahjulike keskkonnamõjude eest – nii biootiliste kui ka abiootiliste ainete eest.
Kunstlikes soodsates tingimustes kasvatamisel ei vaja taimed räni. Kuid ligipääs reaalsele maailmale muudab dramaatiliselt taime elupaiga: kahjurid, patogeensed seened, põud ja kuumus – need on vaid mõned põllul olevaid taimi ümbritsevatest ohtudest.
Räni täidab oma funktsioone kahel viisil: polümeriseerides ränihapet, mis viib amorfse hüdreeritud ränidioksiidi moodustumiseni, ja mängides olulist rolli orgaaniliste kaitsvate ühendite moodustumisel.
Räni hästi talletavad taimed on paremas olukorras, kuna see element suurendab vastupidavust stressile. Kui tahame taime stressitaluvust suurendada, on vaja taimi varustada räniga, sõltumata sellest, kas need taimed on üheidulehelised või kaheidulehelised. Räni väärtus on eriti ilmne riisis: madal Si kontsentratsioon põhjustab riisi saagise ja kvaliteedi olulist langust.
Nagu teate, jaotatakse taimestress tavaliselt kahte tüüpi: biootilised ja abiootilised.
Taimedel on kaks peamist kaitsemeetodit: füüsikaline ja keemiline. Füüsiline kaitse hõlmab naelu, selgroo, tugeva epidermise kihi jne olemasolu. Pealegi on see paljude taimede “soomus” rakuseintesse kogunenud ränidioksiid. On palju tõendeid, et räni mängib olulist rolli taimede kaitsmisel kahjurite eest. Rakuseinte kõvendamine räniühendite biomineraliseerimisega on üks mehhanisme, mille abil seda kaitset teostatakse. See toimib putukate, patogeenide ja mõnikord taimtoiduliste füüsikalise tõkkena.
Keemiline kaitse on palju keerulisem ja taimed teevad ära suure töö – sünteesivad sel eesmärgil tohutul hulgal “sekundaarseid metaboliite” – ühendeid, mis ei ole taime metabolismis eluliselt olulised, kuid millel on oma roll keskkonnatingimustega kohanemisel ja nendele reageerimisel. Need ained mõjutavad taimede ja taime keskkonnas elavate organismide koosmõju: putukad, seened, mikroobid, viirused.

Räni väetised.

– tõhus viis toime tulla erinevate taimsete stressidega (nii biootilised – kahjurid, seen- ja bakterhaigused kui ka abiootilised – põud, kõrge ja madal temperatuur, majutus, soolamine, UV-kiirgus jne). Arvukad uuringud on näidanud, et räni on tõhus mitmesuguste taimeliikide seen- ja bakteriaalsete haiguste tõrjeks. Näiteks suurendab Si riisi resistentsust paljude seenhaiguste patogeenide (Fusarium jt) suhtes ja vähendab jahukaste esinemist kurgis, odras ja nisus. Räni positiivne mõju on selgelt näidatud joonisel. Esimesi haiguse arengu märke täheldati kontrolltaimedel (Si-) 5 päeva pärast hallituse nakatumist. Haigus progresseerus kiiresti ja 5 nädala pärast olid kontrolltaimed kõrgelt nakatunud (nakkuse skoor = 3,71). Teisest küljest oli Si + taimede nakatumisaste isegi 5 nädala möödudes väga väike – keskmine nakatumiskoor oli 0,41. Selle uuringu tulemused tõestavad veenvalt, et räni pakub tõhusat kaitset nisu jahukaste vastu, mis kinnitab arvukalt tähelepanekuid räni positiivse rolli kohta üheiduleheliste seeninfektsioonide vastu võitlemisel.

Räni (Si) mõju riisi kasvule ja saagikusele.

Räni (Si +) mõju jahukaste arengule nisu A lehtedel on jahu kunstliku nakatumiseta leht. kaste. B – tärkliserikkalt kunstlikult nakatunud lehed. kaste (Si +). C – tärklisega kunstlikult nakatunud leht. kaste (Si -).

 

a) madala Si sisaldusega riisitaimed on vastuvõtlikud putukate rünnakutele;
b) madala Si sisaldusega teraviljas – värvimuutust võib täheldada mitmete seenhaiguste patogeenide nakatumise tõttu.
“- Si”: räni sisaldus on võrsetes 0,48% ja terades 1,44%,
“+ Si”: räni sisaldus on võrsetel 4,21% ja terades 8,05%.
Räni suurendab ka taimede vastupidavust kahjuritele. Jooniselt nähtub, et madala räni sisaldusega taimed on vastuvõtlikud putukate rünnakutele.

Andmete analüüs näitab, et taim kasutab Si aktiivsete vormide sissetoomisel niiskust produktiivsemalt. On teada, et 20–30% taimest sisalduvast räni võib osaleda vee sisemise reservi toetamises ja see on üks mehhanisme, mis võimaldab taimedel ellu jääda ägeda veepuuduse tingimustes. Üks põua tolerantsust suurendavaid tegureid on räni võime vähendada transpiratsiooni ja muuta taimelehtede kaldenurka, pakkudes madalamat niiskuse aurustumise taset ja taime antioksüdantse potentsiaali suurenemist. Räni mõjutab märkimisväärselt taimede lehtede jahutamist. Ränilehtede töötlemine leevendab kuumuse stressi kõrgetel temperatuuridel ja vähendab lehtede temperatuuri märkimisväärselt 3–4 ° C. On kindlaks tehtud, et pärast ränilehtede töötlemist epidermises moodustuvad bio-räni struktuurid. Seega on räni lehestiku lisamine paljulubav ja keskkonnasõbralik meetod taimede põua- ja kuumuskindluse suurendamiseks. Samuti on uuringuid, mis tõestavad räni olulist rolli taimede, eriti talinisu külmakindluse kujunemisel. Räni vähendab ka UV-kiirguse kahjulikku mõju. Räni kaitsev roll taimedes on epidermise kihi paksenemine, DNA, RNA ja klorofülli molekulide keemilise vastupidavuse suurenemine, rakuliste organellide funktsionaalne aktiveerimine, taimede transpordi ja ümberjaotamise optimeerimine jne. Samuti eeldatakse, et nende vastupidavus stressidele on olemas mingil üldisel universaalsel mehhanismil. See mehhanism on tingitud polüsiliinhapete võimest viia normaalsetes tingimustes läbi orgaaniliste ainete (stressiensüümid, spetsiifilised ja mittespetsiifilised antioksüdandid või vaheühendid, mis on vajalikud nende molekulide metaboolseks sünteesiks) spetsiaalset katalüütilist sünteesi.
Räni suurendab taimede vastupidavust mis tahes stressile ja see ei avalda organismile toksilist mõju. Seega võib räni peamiseks funktsiooniks taimes olla keha vastupanuvõime kahjulikele tingimustele suurenemine, väljendatuna epidermise kudede paksenemises (mehaaniline kaitse), juurestiku kasvu ja arengu kiirendamisel (füsioloogiline kaitse), mürgiste ühendite sidumisel (keemiline kaitse) ja biokeemilise vastupidavuse suurenemisel. stress (biokeemiline kaitse, kõrgete temperatuuride mõju vähendamine (termiline kaitse). Mitmed taimed, mis näitavad räniühendite sissetoomisele positiivset reageeringut, tõestavad, et kõik need mehhanismid on iseloomulikud nii räni kui ka räni suhtes).

Rakendus

Nisu, oder, rukis,
kaer

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Ränil on oluline mõju kasvule ja arengule, see suurendab tootlikkust ja parandab toodete kvaliteeti, reedab taimede mehaanilist tugevust ja hoiab ära ladestumise, soodustab lämmastiku ja fosfori paremat ainevahetust kudedes, kaalium suurendab boori ja mitmete muude elementide tarbimist; võimaldab vähendada raskmetallide liigsete koguste toksilisust.

Riis

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Räni annab taimedele mehaanilise tugevuse ja hoiab ära kõdunemise, suurendab riisi vastupidavust mitmesugustele seenhaiguste patogeenidele (fusarium jne), suurendab saagikust, riisi kvaliteeti ja terve tuuma saaki.

Päevalill

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Taimede räni toitumise paranemisega suureneb sekundaarsete ja tertsiaarsete juurte arv 20–100% või rohkem, suurendades juurtesüsteemi aktiivsust ja fotosünteesi efektiivsust. Räni mõjutab saaki, parandades saagi struktuuri, korvi suurust, korvis tehtud seemnete arvu, 1000 seemne massi, suurendab fraktsiooni 38+ saagikust 5-8% ja 45+ saagikust 2-4% (kondiitritoodete klass). Suurendab õli saaki (õliseemne klass).

Mais

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Räni on vajalik lehtede, varte ja täiendavate toetavate juurte mehaaniliste kudede moodustamiseks, mis tagavad maisi parema niiskusevarustuse ning suurendavad tootlikkust ja põuataluvust.

Sojauba

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Räni osaleb vee sisemise reservi toetamise protsessis, suurendab põuataluvust, vähendab transpiratsiooni ja muudab taimede lehtede kaldenurka ning suurendab vastupidavust stressile. Räni mõjutab ubade arvu, seemnete arvu taime kohta, 1000 seemne massi ja suurendab valgusisaldust.

Peet
suhkur, söökla

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Räni mõjutab kasvu ja arengut, parandab taimede varustamist fosfori ja kaaliumiga, mis omakorda suurendab koos räniga üldist produktiivsust ja suhkru kogunemist peedi juurviljadesse, mõjutab soodsalt haiguste ja kahjurite vastupanuvõimet.

Vägistamine

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Räni kasutamine moodustab võimsa juurestiku ja rosettlehed, seemnete arv suureneb, 1000 seemne mass kaitseb külma eest, aurustumise, leotamise, juurte bakterioosi, jahukaste.

Herned, kikerherned,
läätsed, oad

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Räni suurendab sõlmede arvu, suurendades seeläbi kasvuperioodil fotosünteesi aktiivsust, mõjutab herneste kõrguse ja rohelise massi suurenemist, ubade arvu, seemnete arvu, seemnete massi ja 1000 seemne massi suurenemist. Vähendab juuremädaniku, askohitoosi, rooste arengu intensiivsust.

Kartulid

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Kapsas

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Linane

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Tatar

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Tomat, pipar,
baklažaan

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Kurk, suvikõrvits,
squash

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Sibula küüslauk

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Porgand, redis, mädarõigas,
seller

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Maasikad, maasikad,
vaarikad, sõstrad

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Puuviljakultuurid

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Arbuus, melon,
kõrvits

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.

Viinamari

Iga rakendusskeemi saab kohandada, võttes arvesse põllukultuuride kasvatamise tehnoloogiat, kavandatavat saaki ja muid tegureid.