Silicon cycling in Southeast-Asian paddy soils

Abstract

Silizium (Si) ist ein nützliches Nährelement für Reispflanzen, da es ihre Resistenz gegenüber biotischen und abiotischen Stressfaktoren verbessern kann. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit war es, zumVerständnis des Si-Kreislaufs in Reisanbausystemen beizutragen. Dabei wurde folgendes genauer untersucht:(i) die Beziehungen zwischen verschiedenen Si-Fraktionen im Boden und der Si-Aufnahme von Reispflanzen auf einer großen geografischen Skala, (ii) der Einfluss von rückgeführtem frischen und verbrannten Reisstroh auf die Si-Versorgung und Biomasseproduktion der Pflanzen und (iii) die Effekte von Si-Düngung auf die Si-Aufnahme und Biomasseproduktion von Reispflanzen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Limitierung des Reiswachstums durch geringe Si-Verfügbarkeit auf stark verwitterten (sub-)tropischen Böden weit verbreitet sein könnte. Reisbauern können die Si-Versorgung der Pflanzen verbessern, indem sie Si düngen und regelmäßig das Si-reiche Reisstroh zurückführen.

Silicon (Si) is a beneficial nutrient for rice plants. It improves their resistance against biotic and abiotic stresses. The overarching goal of this thesis was to contribute to an improved understanding of the Si cycle in rice production systems. More particularly, it addresses (i) relationships between Si forms in soils and Si uptake by rice plants on a large geographic scale, (ii) the role of recycling fresh and burned rice straw for the Si supply to plants, and (iii) the effects of Si fertilization on Si uptake and biomass production of rice plants.Results show that Si limitation of rice growth might be a widespread phenomenon in rice cultivation on weathered (sub-)tropical soils. Farmers might be able to improve the Si supply to rice plants by application of Si fertilizers in combination with frequent recycling of Si-rich rice straw.