Na rynku dostępnych jest zaledwie kilka nawozów zawierających krzem, gdyż do niedawna fizjologowie roślin i specjaliści od nawożenia nie uznawali tego pierwiastka jako niezbędnego dla prawidłowego funkcjonowania organizmu roślinnego, mimo, iż jego procentowa zawartość w roślinach mniej więcej równa się zawartości makroelementów. Na szczęście to podejście się zmienia.
Udowodniono już, iż krzem nie tylko stymuluje procesy życiowe, ale także zwiększa tolerancję i odporność roślin na stres. Ponadto, redukuje on wnikanie patogenów, zwiększa efektywność procesu fotosyntezy (korzystniejsza ekspozycja roślin), zmniejsza podatność roślin na wyleganie oraz chroni organizm przed zbyt dużą utratą wody. Opierając się na obecnym stanie wiedzy, można śmiało stwierdzić, iż krzem korzystnie wpływa na tworzenie się mechanicznej bariery w ścianach komórkowych, przestrzeniach międzykomórkowych i wnętrzach komórek, oraz na metaboliczną i fizjologiczną aktywność roślin. Podnosi ich zdrowotność i korzystnie wpływa na jakość plonu.
Nawozy krzemowe od lat wykorzystywane są w uprawach specjalnych, obecnie trwają intensywne prace nad ich wykorzystaniem w rolnictwie. Doniesienia naukowe dotyczą głównie roślin strefy tropikalnej, gdzie uprawy standardowo nawozi się tym pierwiastkiem z uwagi na jego małą zawartość w podłożu. Wynika z nich, iż dokarmianie doglebowe i dolistne krzemem poprzez zwiększenie odporności bardzo korzystnie wpływa na ogólną kondycję roślin, a przez to i na wzrost plonu (w skrajnych warunkach, na przykład na kwaśnych glebach organicznych odnotowano nawet 50% zwyżki plonów). Te obserwacje skłoniły naukowców do zbadania możliwości wykorzystania krzemu w praktyce rolniczej także w innych strefach klimatycznych.
Krzem, zaraz po tlenie jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem, jaki występuje w skorupie ziemskiej. Niestety, ilość przyswajalnego dla roślin krzemu jest niewielka, przez co często odczuwają one deficyty tego składnika. W glebach krzem występuje w postaci krzemionki (która jest praktycznie niedostępna dla roślin) lub różnego rodzaju minerałów, które są dość trudno rozpuszczalne i odporne na proces wietrzenia, przez co również utrudniona jest możliwość jego pobierania. Osobliwe zatem jest zjawisko, gdy rośliny rosnąc właściwie na krzemie nie mogą pokrywać niedoborów tego pierwiastka.
Dokarmianie krzemem ma kluczowe znaczenie w przypadku roślin poddanych działaniu zarówno stresów biotycznych, jak i abiotycznych, gdyż impregnuje on zewnętrzne komórki epidermy – wzmacnia ściany komórkowe. Poprzez fizyczną ochronę na poziomie komórkowym krzem ogranicza straty wody w procesie transpiracji, gwarantuje sprawniejszą osmoregulację i korzystniejszy status wodny oraz przyczynia się do prawidłowego zaopatrzenia roślin w składniki pokarmowe (badania dowodzą, iż krzem wspomaga przede wszystkim pobieranie fosforu). W warunkach stresu wodnego, czyli podczas susz wiosennych i letnich, poprawia on kondycję roślin, zapobiega zahamowaniu ich rozwoju i wzrostu. Wzmocnienie ścian komórkowych stanowi wzmocnienie naturalnej bariery dla inwazji patogenów, na przykład zarodników grzybów czy szkodników – owadów z ssącym aparatem gębowym. Podwyższona odporność roślin daje możliwość redukcji ilości zabiegów ochrony roślin i zmniejszenie dawek substancji aktywnych stosowanych do ich przeprowadzenia – ma to ogromne znaczenie dla kondycji środowiska naturalnego. Odpowiednie dokarmienie roślin krzemem oraz zredukowanie obciążenia różnego rodzaju środkami chemicznymi daje możliwość osiągnięcia plonu o podwyższonych właściwościach zdrowotnych.
Krzem do organizmu rośliny wnika przez korzenie albo drogą dyfuzji (rośliny dwuliścienne) albo poprzez specyficzne transportery (trawy). Intensywność pobierania skorelowana jest z nasileniem transpiracji – im wyższa, tym większe ilości krzemu zostają zabsorbowane przez roślinę. Pierwiastek gromadzony jest bezpośrednio pod kutykulą – tworzy nierozpuszczalną warstwę krzemowo-kutykularną. Wzmocnione w taki sposób ściany komórkowe tworzą naturalną barierę dla czynników chorobotwórczych.
Efektywność stosowania krzemu w uprawie roślin jest w Polsce zagadnieniem stosunkowo nowym i otwartym. Jak już wspomniano, na polskim rynku nawozowym dostępnych jest jedynie kilka preparatów zawierających w swym składzie krzem. Tymczasem nawożenie krzemem jest innowacyjnym sposobem na poprawę kondycji roślin, a w konsekwencji zwiększenie ich plonowania.
