Trong điều kiện khí hậu ngày càng khắc nghiệt, việc duy trì độ ẩm cho cây trồng không còn đơn thuần là vấn đề tưới nước đầy đủ. Nắng gắt, nền nhiệt cao kéo dài và tốc độ bốc hơi mạnh đã khiến nhiều loại cây trồng bị mất nước nhanh chóng, dẫn đến khô héo, giảm sinh trưởng và suy kiệt. Không ít nông hộ dù tăng lượng nước tưới nhưng vẫn không thể cải thiện tình trạng héo lá, cháy mép hoặc rụng hoa sớm. Điều này đặt ra câu hỏi lớn về cách giúp cây giữ nước hiệu quả hơn từ bên trong, chứ không chỉ phụ thuộc vào lượng tưới từ bên ngoài.
Trong bối cảnh đó, Silic ngày càng được nhắc đến như một “yếu tố điều tiết thông minh” giúp cây trồng thích ứng tốt hơn với điều kiện khô hạn và nắng nóng. Dù không phải là nguyên tố thiết yếu như N, P, K, nhưng Silic lại đóng vai trò thiết yếu trong việc hỗ trợ cây giảm thoát hơi nước, duy trì cấu trúc tế bào ổn định và cải thiện hiệu suất sử dụng nước. Những đặc điểm sinh lý này đã mở ra hướng đi mới trong chiến lược canh tác thích nghi với biến đổi khí hậu.
Vậy cụ thể Silic đã hỗ trợ cây như thế nào trong việc tiết kiệm nước và chống chịu nắng nóng? Câu trả lời sẽ được làm rõ trong các phần tiếp theo của bài viết.
Silic làm dày lớp biểu bì và giảm thoát hơi nước
Một trong những tác dụng rõ rệt nhất của Silic đối với cây trồng là khả năng hình thành lớp bảo vệ vật lý ngay trên bề mặt lá. Khi cây hấp thu được Silic ở dạng hòa tan, phần lớn lượng Silic sẽ được vận chuyển đến các cơ quan đang phát triển nhanh như lá non, bẹ lá và thân non. Tại đây, Silic được lắng đọng dưới dạng Silica không tan ngay bên trong thành tế bào biểu bì, tạo thành một lớp phủ cứng rắn nhưng vẫn cho ánh sáng xuyên qua.
Chính lớp phủ Silica này có vai trò như một “lớp giáp” giúp làm dày bề mặt lá, hạn chế bốc hơi nước qua biểu bì và đặc biệt là điều tiết hoạt động của khí khổng. Trong điều kiện bình thường, khí khổng đóng vai trò quan trọng trong việc trao đổi khí và thoát hơi nước. Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng cao, quá trình thoát hơi sẽ diễn ra nhanh hơn và làm mất nước trầm trọng nếu cây không có cơ chế điều tiết phù hợp.
Sự hiện diện của Silic đã giúp cây giảm diện tích khí khổng mở, điều tiết tốt hơn lượng nước bị bốc hơi mỗi ngày mà không ảnh hưởng đến quá trình quang hợp. Nhờ vậy, cây trồng giữ được độ ẩm nội tại lâu hơn, giảm tốc độ héo trong những ngày nắng gắt và kéo dài thời gian chịu hạn trước khi cần tưới bổ sung.
Giảm tổn thương do nhiệt bằng cách ổn định cấu trúc tế bào
Nắng nóng kéo dài không chỉ làm tăng tốc độ mất nước qua lá mà còn phá vỡ sự ổn định của các cấu trúc sinh học bên trong cây. Dưới tác động của nhiệt độ cao, màng tế bào dễ bị rối loạn, enzyme hoạt động kém hiệu quả, protein cấu trúc bị biến tính, từ đó dẫn đến hiện tượng sốc nhiệt và thoái hóa tế bào. Ở cấp độ mô, điều này biểu hiện bằng các triệu chứng như cháy mép lá, teo cành non, và thậm chí là hoại tử mô mềm.
Silic, khi được tích lũy trong thành tế bào, đóng vai trò như một chất tăng cường kết cấu. Nhờ vào khả năng kết hợp với thành phần polysaccharide và lignin trong vách tế bào, Silic giúp tăng tính đàn hồi, giảm co rút và hạn chế nứt vỡ cấu trúc tế bào dưới áp lực nhiệt. Ngoài ra, Silic còn làm tăng sức căng bề mặt của màng tế bào, từ đó giúp duy trì trạng thái turgor (áp suất trương nước) ổn định cho tế bào ngay cả khi lượng nước bên trong giảm xuống.
Về mặt sinh lý học, cây được bổ sung Silic sẽ có ngưỡng chịu nhiệt cao hơn so với cây không được bổ sung. Điều này được minh chứng qua nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ giữ sắc xanh lá, khả năng duy trì quang hợp và tốc độ phục hồi sau nắng gắt của cây có Silic vượt trội hơn. Nhờ vậy, cây trồng không những bền vững trong giai đoạn khô hạn mà còn giảm thiểu thiệt hại lâu dài về cấu trúc mô.
Silic giúp tăng hiệu quả sử dụng nước (WUE) trong điều kiện khô hạn
Hiệu quả sử dụng nước (Water Use Efficiency – WUE) là thước đo quan trọng thể hiện năng suất sinh khối hoặc năng suất kinh tế trên mỗi đơn vị nước mà cây tiêu thụ. Trong điều kiện canh tác hiện đại, nơi nước tưới ngày càng khan hiếm và chi phí thủy lợi tăng cao, việc nâng cao WUE là mục tiêu sống còn của nhiều mô hình nông nghiệp. Và Silic chính là một trong những yếu tố giúp cây đạt được điều này một cách tự nhiên và bền vững.
Cây trồng được bổ sung Silic có khả năng hấp thu và giữ nước hiệu quả hơn trong mô rễ và lá. Điều này giúp kéo dài thời gian sử dụng của một lượng nước nhất định, đồng thời giảm tần suất tưới cần thiết. Không những vậy, Silic còn điều tiết tốt quá trình mở khí khổng, hạn chế thất thoát nước mà không làm giảm tốc độ quang hợp, từ đó giữ nguyên hoặc thậm chí cải thiện năng suất sinh khối.
Nhiều nghiên cứu trên cây lúa, ngô, dưa chuột, cà chua và các loại cây ăn quả đều ghi nhận rằng cây có bổ sung Silic đạt được WUE cao hơn từ 10 đến 30% tùy điều kiện canh tác. Điều này không chỉ giúp cây sống khỏe trong giai đoạn nắng hạn mà còn mang lại giá trị thực tế rõ rệt về mặt kinh tế, đặc biệt ở các vùng đất có điều kiện khô cằn hoặc giai đoạn cuối vụ, khi nguồn nước trở nên hạn chế.
Kết hợp Silic với các giải pháp tưới tiết kiệm để tối ưu hiệu quả giữ nước
Trong bối cảnh nông nghiệp đang đối mặt với tình trạng biến đổi khí hậu và khan hiếm tài nguyên nước, việc kết hợp Silic với các giải pháp kỹ thuật tiên tiến như tưới nhỏ giọt, phủ rơm, hoặc dùng vật liệu giữ ẩm đã được chứng minh là chiến lược hiệu quả. Silic không chỉ giúp cây tự thân tiết kiệm nước mà còn làm tăng hiệu suất của hệ thống tưới thông minh.
Khi cây đã có khả năng hạn chế thoát hơi và chịu nhiệt tốt nhờ lớp Silic tích lũy trong lá và mô mềm, lượng nước tưới không cần quá nhiều vẫn đảm bảo hiệu quả sinh trưởng. Trong các mô hình nhà màng hay canh tác trên đất cát nhẹ, nơi độ giữ nước kém, việc bổ sung Silic còn giúp kéo dài thời gian giữ ẩm trong vùng rễ, hạn chế hiện tượng mất nước nhanh sau mỗi đợt tưới.
Mặt khác, nếu kết hợp thêm các yếu tố như phân bón qua hệ thống tưới (fertigation), Silic còn giúp cây hấp thu dinh dưỡng đồng thời với nước, tạo ra một chu trình tiết kiệm tổng thể cả về tài nguyên lẫn chi phí đầu tư. Đây là điểm mấu chốt trong hướng đi canh tác bền vững và thích ứng với thời tiết khắc nghiệt đang ngày càng phổ biến.
Kết luận
Silic không đơn thuần là một nguyên tố trung lượng, mà còn là trợ thủ đắc lực giúp cây trồng đối mặt với những thách thức khắc nghiệt từ môi trường. Thông qua việc hình thành lớp phủ bảo vệ trên lá, ổn định cấu trúc tế bào, điều hòa khí khổng và tăng hiệu quả sử dụng nước, Silic đã chứng minh vai trò then chốt trong việc giúp cây tiết kiệm nước và chống chịu nắng nóng tốt hơn.
Việc ứng dụng Silic một cách chủ động, kết hợp với các kỹ thuật tưới tiết kiệm và canh tác hợp lý, không chỉ nâng cao năng suất mà còn góp phần xây dựng một nền nông nghiệp thích ứng và bền vững trong điều kiện biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp.
⏩⏩ Mời quý vị và các bạn quan tâm theo dõi các nền tảng truyền thông để tìm hiểu, trao đổi và chia sẻ thêm về các kinh nghiệm trong đầu tư và sản xuất nông nghiệp cùng cộng đồng và chuyên gia tại:
- Youtube: Youtube.com/@Kythuattrongcayvn
- Facebook Page: Facebook.com/kythuattrongcay.vn/
- Facebook Group: Facebook.com/6441565519262518
- Tiktok: Tiktok.com/@kythuattrongcay.vn
