Kalsium silikat (CaSiO₃) yang diserap oleh tanaman padi, baik melalui aplikasi pada tanah atau penyemprotan daun (termasuk batang), dapat membantu mengeraskan atau memperkuat batang tanaman.
Kalsium silikat adalah sumber unsur hara Silikon (Si) yang sangat bermanfaat bagi tanaman padi karena padi merupakan tanaman akumulator silikon.
Berikut adalah mekanisme dan pengaruhnya:
* Penguatan Dinding Sel: Silikon diserap oleh tanaman dan disimpan dalam bentuk silika (silikon dioksida, SiO_2) di bawah epidermis daun dan juga pada batang, membentuk lapisan keras yang disebut fitolit atau lapisan silika.
Ilustrasi Tampilan Lapisan Penguatan Batang
* Peningkatan Kekakuan Batang: Lapisan silika ini bertindak sebagai perisai fisik yang memperkuat jaringan tanaman, termasuk sel-sel sklerenkim pada batang. Proses ini sering disebut sebagai silisifikasi.
* Mengurangi Rebah (Lodging): Batang yang lebih keras dan kaku membuat tanaman padi menjadi lebih tegak dan tahan terhadap rebah (roboh) akibat angin kencang atau beban malai yang berat.
* Meningkatkan Ketahanan: Penguatan jaringan juga meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan hama (seperti penggerek batang) dan penyakit, karena menyulitkan hama atau patogen untuk menembus jaringan tanaman.
Penggunaan kalsium silikat CaSiO3 pada tanaman padi dapat mengurangi serangan wereng (terutama Wereng Batang Coklat atau Nilaparvata lugens) melalui mekanisme yang terutama disebabkan oleh unsur Silikon (Si) yang diserap oleh tanaman.
Berikut adalah penjelasan mekanisme utamanya:
1. Mekanisme Penghalang Fisik (Silisifikasi)
* Penyerapan Silikon: Kalsium silikat larut dalam larutan tanah dan diserap oleh akar tanaman padi dalam bentuk asam silikat SiOH4
* Pengerasan Jaringan: Setelah diserap, silikon ditranslokasikan dan disimpan, terutama pada lapisan epidermis daun, pelepah, dan batang. Silikon ini berpolimerisasi membentuk endapan silika amorf SiO2) yang disebut silisifikasi.
* Hambatan Makan: Lapisan silika yang mengeras ini menciptakan penghalang fisik yang keras dan abrasif. Wereng batang coklat (WBC) adalah serangga penghisap yang menusuk jaringan batang untuk mencapai floem (pembuluh pengangkut gula). Lapisan yang keras ini:
* Menghambat Penetrasi Stilet: Menyulitkan wereng untuk memasukkan stilet (alat mulutnya yang seperti jarum) menembus dinding sel dan mencapai floem. Hal ini memperpanjang waktu yang dibutuhkan wereng untuk mencari makan.
* Kerusakan Stilet: Endapan silika yang keras dan tajam dapat menyebabkan kerusakan atau keausan pada stilet wereng, yang pada akhirnya mengurangi kemampuan makannya dan asupan nutrisi.
* Mengurangi Pemberian Makan: Akibat hambatan fisik ini, tingkat makan wereng berkurang secara signifikan, seperti yang ditunjukkan oleh berkurangnya ekskresi honeydew (cairan manis sisa makan wereng).
2. Peningkatan Ketahanan Biokimia Tanaman
* Aktivasi Pertahanan: Silikon tidak hanya bertindak sebagai penghalang fisik, tetapi juga dapat memicu atau mem-priming respons pertahanan kimia spesifik pada tanaman padi.
* Enzim Pertahanan: Pemberian silikon dapat meningkatkan aktivitas enzim antioksidan dan enzim terkait pertahanan (seperti katalase/CAT, peroksidase/POD, dan superoksida dismutase/SOD) di dalam tanaman saat diserang wereng.
* Senyawa Pertahanan: Silikon juga dapat memengaruhi jalur sinyal hormon pertahanan tanaman (seperti jalur jasmonat), yang mengarah pada produksi senyawa kimia yang dapat menghambat pertumbuhan atau mengurangi nafsu makan wereng (bersifat antifeedant).
* Deposisi Kalosa: Pada lokasi tusukan wereng, silikon dilaporkan meningkatkan pengendapan kalosa di dalam tabung tapis floem, yang semakin menghalangi wereng untuk menghisap cairan floem.
3. Aspek Kalsium (Ca)
Meskipun efek utama terhadap wereng berasal dari Silikon, Kalsium (Ca) dalam kalsium silikat juga merupakan nutrisi penting yang diperlukan tanaman untuk menjaga struktur dinding sel dan fungsi membran, yang secara umum berkontribusi pada kesehatan dan vigor tanaman yang lebih baik, sehingga tanaman lebih kuat menghadapi serangan hama.
Secara ringkas, kalsium silikat bekerja dengan menyediakan Silikon yang diserap tanaman padi, yang kemudian memperkuat struktur sel (silisifikasi) sebagai penghalang mekanis terhadap penetrasi wereng, sekaligus mengaktifkan respons pertahanan biokimia tanaman.
Meskipun mekanisme penyerapan utama Si mungkin dari tanah, aplikasi foliar (penyemprotan daun dan batang) dengan kalsium silikat juga terbukti efektif dalam meningkatkan deposisi Si dan memperkuat jaringan tanaman.