KISEL
– växt och markvårdsämnet
Kiselresultat i en aluminiumrik gyttjemull diskuteras av Nils Tiberg Merox, Johan Westerdal Kusta, Jan
Persson och Sven L Jansson SLU samt T Carlsson Merox. Till höger syns en råg i gott tillstånd medan
samma fält till vänster visar nära nog total missväxt. På högra sidan har kiselrik silikatkalk, Thomaskalk,
spridits medan vänstra sidan icke erhållit kisel. Gödslingen är lika på båda sidor.
Kisel är, näst syre, det vanligaste ämnet i marken.
Det är inte ett växtnäringsämne, men saknar därför inte betydelse för
mark- och växtsystemen.
Kiselns betydelse för en
god skörd kan många
gånger vara påtagligt stor.
Av lantmästare Lars Blomqvist,
Täckhammar, Nyköping
Kisel som skördehöjande faktor
och markförbättrare har tidigare
knappast beaktats. En rik dokumentation i forskarrapporter visar
emellertid att kisel många gånger
kan ha ett avgörande inflytande på
skördens storlek.
Kisel finns i alla mineraljordar
och i riklig mängd, men då denna
är hårt bunden har markkisel ringa
inverkan på växter och mark.
Löslig kiselsyra däremot, är mycket reaktiv dvs reagerar snabbt med
andra ämnen i mark samt tas upp i
stora mängder av växter. Löslig
kiselsyra i form av kalciumsilikater
finns saluförda, förädlade järnverksslagger som Thomasfosfat, masugnsslagg och konverterkalker.
Thomasfosfat framställs dessvärre
ej längre.
Kisel inverkar på marken och
växter inom främst tre områden,
nämligen genom:
• mobilisering av näringsämnen
som fosfor samt ömsesidig
påverkan mellan främst
kisel/magnesium och
kisel/mangan.
• höjning av kiselhalten i växter
• höjning av kiselhalten i mark
Mobilisering av
näringsämnen
Mobilisering av fosfor till växter
kan ske tack vare utbyte mellan
absorberad fosfor och kisel, så kallad anjonkonkurrens. Kisel kan
alltså lösgöra bunden fosfor så att
denna förs till markvätskan och
fosforn kan därmed tas upp av växter. Detta sker främst på jordar
med pH-värden av 6,5 och högre.
Mycket tyder på interaktion
(ömsesidig påverkan) mellan kisel
och manganupptagning. Samma
kan gälla magnesium. Detta skulle
förklara varför mangan och magne-
SV E N S K FR Ö T I D N I N G
NR
6. J U L I 1998
sium från slagger tas upp av växter
under en följd av år på även pHhöga jordar (>7,0).
Höjning av kiselhalt i växter
Detta är den mest intressanta
sidan av kiseltillförsel. Kisel fungerar som ett ”giftfritt” växtskyddspreparat. Främst spannmålsgrödor
(Gramineae) tar upp stora mängder kisel som avsätts i cellväggar
(se figur 1). Detta visar sig genom:
• förbättrat skydd mot vissa
svampsjukdomar som ex mjöldagg
• förbättrat skydd mot vissa
insekter, främst bladlöss
• ökad motståndskraft mot mekaniska belastningsskador
• högre stråstyrka och minskad
vattenförbrukning
Skydd mot svampsjukdomar
fungerar på så sätt att kisel avsätts i bladens epidermis och en mekanisk
barriär skapas. När ex en mjöldaggskonidie har etablerat sig på
ett blad, söker en infektionshyf att
tränga genom bladets yttersta
hinna (kutikula) och det yttersta
cellagret (epidermis) för att tillgodogöra sig näring ur underliggande
celler. Tack vare barriären av kisel,
förmår konidiens hyf ej att tränga
13
ner i celler. Skador på växten uteblir och angreppet är
reducerat eller avvärjt. För speciellt mjöldaggskänsliga
grödor (ex höstkorn) är kisel av betydelse för att minska
skördesänkningar. Mjöldaggsangrepp på gurkor har kraftigt reducerats genom inverkan av kisel.
På samma sätt reduceras bladlössens
angrepp på grödans
blad. Lössen orkar, enkelt uttryckt, ej att sticka genom
bladets yta. Lusen ser sig nödsakad att finna annat näringsställe.
Mekaniska skador
på växter genom vind, stick av insekter
och penetrationsskador från svampar mm, börjar läkas
inom ett dygn genom att kisel koncentreras till skadeplatsen (penetrationsstället).
Stråstyrkanförbättras av att kisel lagras i strået
Växters vattenförbrukning reduceras med högre kiselhalt genom minskad transpiration. Mekanismen bakom
transpirationssänkningar är ännu inte klarlagd, endast
konstaterad.
Höjning av kiselhalten i marken
Tillförsel av kiselsyra till mark genom kiselgödsling ger
ett antal möjligheter, nämligen:
Figur 1. Denna schematiska framställning av lövets epidermis visar var
kisel avsätts. De svarta partierna är kiselavsättningar.
C= kutikula; Si=kisel; Sc kisel i cellulosamembranet
S V E N S K FR Ö T I D N I N G
NR
6. J U L I 1998
Aluminiumförgiftning av veterötter
Plantan till vänster är ej skadad av aluminium och visar stor rotvolym
och rikligt med birötter medan den högra plantan allvarligt har skakats
av aluminium och har begränsade möjligheter att ta upp vatten och
näringsämnen. Plantorna har odlats på den tidigare Statens
Lantbrukskemiska Anstalt. SLU av doc Sten Stålberg.
• förbättring av markstruktur och minskad slamning
• aluminium i surare jordar binds med kisel
Försurning och tryck av tunga maskiner packar jordar
genom att markaggregat ”säckar ihop”. Kiselsyra förmår att
återskapa aggregat (se figur 2) och härigenom ökar porvolymen genom att primära och sekundära porer återbildas.
Markandningen (markluft) förbättras vilket gynnar mikrobliv, rotandning, oxiderande och reducerande processer
mm.
Slamningsbenägna jordar förhåller sig stabilare (luckrare) efter nedmyllning av kisel i såbädden inför sådden
och strukturen kan på så sätt bättre bibehållas. I Tyskland
har påtagliga förbättringar konstaterats på slammande
lösjordar, vilket främst gynnat sockerbetsodlingen.
I Sverige torde slammande ler- och mjälajordar kunna förbättras och skördesänkningar reduceras. Förbättringar av
mark är ej långvariga; ett- till treåriga resultat kan påräknas. Upprepade behandlingar är alltså nödvändiga.
Emellertid är kisel effektivare än kalksten.
Aluminium ger giftskador
För surare jordar, främst sura gyttjejordar, är aluminium ett
Figur 2. Prinsipskiss av ett leraggregat som visar strukturstabilisering.
Svarta partier är kisel som “limmar” lerplattor till aggregat varvid primära
porer skapas mellan aggregat och sekundära porer bildas inuti aggregat.
SV E N S K FR Ö T I D N I N G
NR
6. J U L I 1998
15
stort problem genom att aluminium dels förorsakar giftskador på
rötter, dels lyfter rotsystemet mot
ytan med torkskador som följd
samt att aluminium snabbt binder
gödselfosfor (adsorption som övergår till absorption).
Kisel reagerar med aluminiumoch järnoxider genom adsorption,
det vill säga att reaktionen är den
motsatta till vittring, nämligen att
nya föreningar bildas.
Aluminium har bundits till kisel
och rötter skonas. Gödselfosfor
står till växternas förfogande och
skördeökningen är ett faktum. En
ytterligare faktor som gynnar detta
är, att reaktionen kisel och aluminium kräver mindre energi och
alltså sker snabbare än den mer
energikrävande och därmed långsammare reaktionen aluminium
och fosfor. Kisel binder aluminium
före fosfor enkelt uttryckt.
I äldre, jämförande fosforförsök
mellan superfosfat och kiselrik
Thomasfosfat och K-kalk, kunde bl a
påvisas att upptaget av fosfor till
växter var större från Thomasfosfat
och K-kalk än från superfosfat.
Detta pekar bl a på att reaktionen
kisel/aluminium skett.
En ytterligare positiv följdverkan
av detta är, att de nybildade föreningarna kan öka markens basbindande förmåga och att läckage av
näringsämnen till grundvatten därmed minskar.
Kiselgödsling
Kisel tas upp via rötter.
Bladbesprutning ger ringa eller
inga resultat. Förklaringen är att
kiselsyremolekylen är så stor att
den ej kan tas upp av växten
genom bladens klyvöppningar
eller ännu värre, kiselsyremolekylen fastnar i klyvöppningen med
förluster av vatten genom transpiration som följd. Ev resultat av vattenglasbesprutning kan förklaras
genom sprutvätska som hamnat på
marken.
Tillförsel sker alltså lämpligen
via gödsling och myllning. De
bästa resultaten erhålls genom
årlig tillförsel inför sådden samt
myllning i såbädden. Praktiken kan
dock göra detta svårt.
Kiselpreparat
Det finns för närvarande egentligen endast två kiselpreparat att
tillgå. Det ena är vattenglas, som
är dyrt och komplicerat att tillföra
marken. Det andra är silikatkalker,
dvs slagger som är lämpade som
jordförbättringsmedel.
Silikatkalker karaktäriseras av att
de dels har kiselsyrejonen som
negativ jon, dels att de är framställda från slagger. Kiselsyran i
silikatkalker har blivit löslig genom
att malm, järnrika bergarter, smältes tillsammans med kalksten i
masugnen vid ca 1500 oC.
Användning av silikatkalker är en
förnämlig form av återvinning och
vidareanvänding av insatt energi
för stålframställning. Jordbruket
kan dra stor nytta av detta. En mer
än 100-årig tradition upprätthålls;
det tidigare och uppskattade fosforgödselmedlet Thomasfosfat
uppstod på liknande sätt i konverterugnar. Förädlingen av kiselrik
slagg är emellertid en massiv
insats av maskiner, krossar, siktar
och kvarnar.
Erfarenheter
Det är sedan mer än 100 år väl
känt från forskning, försök och
praktik, att silikatkalker ger högre
skörd än kalkstensprodukter. Detta
förklaras genom att silikatkalker,
förutom kalk- och gödselverkan,
ger kiselverkan. Mer än 100 forskarreferenser världen över finns
att tillgå. Några presenteras
nedan. Under senare tid har
intresset för kisel som växt- och
markvårdsprodukt tilltagit genom
att kisel kan minska behovet av
växtskyddspreparat mm. Även en
KRAV-godkänd produkt finns att
tillgå via handeln. ■
SV E N S K FR Ö T I D N I N G
NR
6. J U L I 1998
Kisel har blivit löslig genom uppvärmning i
masugnen till c:a 1.500 0C, den glödande och
flytande slaggen tippas här för svalning och
vidare förädling.
Lars Blomqvist är lantmästare och har under en lång
följd av år varit anställd av Merox AB, ett dotterbolag
till Svenskt Stål AB (SSAB) i Oxelösund. Merox uppgifte
är att ta tillvara restprodukter från stålframställningen
vidareutveckla, förädla och marknadsföra dessa produkter. På Merox var Blomqvists ansvarsområde bl a
slagger lämpade för jord- och skogsbruk. Idag driver
han ett eget företag och arbetar med slagger från
SSAB.
REFERENSER
Kirschman H. Kisel i mark-växt-systemet med särskild
hänsyn till slaggsilikater, en litteraturgenomgång. SLU
Rapport 168/1986
Leusch H-J. Untersuchungen zum einfluss von
Bodenbehandlung mit Hüttenkalk und Natriumsilikat
sowie von Spritzenbehandlung mit Silizium-reichen
Verbindungen auf den Befall vin Weizen und Gerste m
pilzlichen Krankheitsregern. Doktorsavhandling; unive
sitetet i Bonn 1986.
Munk H. Är kisel av betydelse för tillväxten av jordbruksgrödor. Versuchsanstalt Kamperhof, uppsats
1985.
Munk H. Mg-Mobilität im Hüttenkalk, Versuchsansta
Kamperhof, uppsats 1990.
Simán G. Fyra års försök med K-kalk. SLU. Uppsats
1985
Torstensson G och Alvelid S. Om användning av
masugnsslagg som kalkningsmedel i jordbruket. Kung
Lantbruksakademiens Tidsskrift nr 1, 1952.
Wärnhjelm G. Vattenglas som växtskyddsmedel mot
insekter - en litteraturstudie. Växtskyddsnotiser 49.6,
sid 124-126.
17
