Silicium in de bodem: wat gras en granen ermee doen

In het kort

• Silicium zit vooral vast in mineralen; planten nemen alleen opgelost kiezelzuur op.
• Gras en granen slaan veel silicium op; het geeft ze stevigheid.
• Met de oogst kan jaarlijks 50 tot 100 kg silicium per hectare van het land gaan; stro terugbrengen houdt het in de kringloop.
• Het siliciumdioxide in steenmeel komt pas beschikbaar als het gesteente verweert.

Silicium in de bodem krijgt weinig aandacht. In het grondonderzoek waarop de bemestingsadviezen voor grasland zijn gebaseerd, staat het niet. In de gewone voedingsoplossingen waarmee planten in proeven worden gekweekt, zit het ook niet. Toch is silicium het op één na meest voorkomende element in de bodem, en nemen gras en granen er veel van op. In dit artikel lees je in welke vorm silicium in de grond zit, hoe planten het opnemen, hoeveel er met de oogst van het land gaat en wat meer dan 40% siliciumdioxide in steenmeel wel en niet betekent.

Silicium zit overal in de grond, vooral vast in mineralen zoals kwarts en klei. Planten nemen alleen het opgeloste deel op, als kiezelzuur. Gras en granen slaan er veel van op; het geeft ze stevigheid. Voor de meeste planten telt silicium als nuttig element, als onmisbare voedingsstof niet. Silicium in steenmeel komt pas vrij als het gesteente verweert.

Waar zit silicium in de grond?

Silicium komt in de bodem in drie vormen voor. Dat onderscheid is belangrijk, want de plant kan er maar één direct gebruiken.

De voorraad in mineralen is veel groter dan de rest. In een Engelse tarweproef zat in de bodemmineralen ongeveer 50 keer zoveel silicium als in de fytolieten; in natuurlijk grasland was dat 30 keer. Toch tellen de fytolieten mee. Van alle bodemmineralen lossen ze het snelst op, behalve in zeer zure grond. Ze komen in de grond als plantenresten verteren. Daarom maakt het uit wat er met stro en gewasresten gebeurt.

Hoe een plant silicium opneemt

Een plant neemt silicium op als kiezelzuur uit het bodemvocht. Het gaat mee naar stengels en bladeren. Daar verdampt het water en slaat het silicium neer als opaal: kleine, harde korreltjes die fytolieten heten. Veel voedingsstoffen kan een plant later nog verplaatsen. Silicium niet: eenmaal neergeslagen blijft het zitten tot de plantenresten in de bodem verteren.

Het gehalte verschilt enorm: van minder dan 0,1% tot 10% silicium in de droge stof van de bovengrondse delen, en bij sommige planten nog meer. Silicium geeft planten steun en stevigheid, schrijven onderzoekers die het siliciumgehalte van veel plantensoorten vergeleken.

Gras en granen: de grote siliciumverzamelaars

Grassen slaan in hun stengels en bladeren duidelijk meer silicium op dan de meeste andere planten, vaak meer dan 1% van de droge stof. Ook paardenstaarten bevatten veel silicium. Varens, naaldbomen en de meeste bloemplanten bevatten minder.

Dat maakt silicium belangrijk voor de landbouw. De vijf meest geteelde gewassen ter wereld, suikerriet, maïs, rijst, tarwe en gerst, zijn allemaal grassen. Van de tien belangrijkste gewassen tellen er zeven als siliciumverzamelaar, met meer dan 1% silicium in de droge stof: suikerriet, rijst, tarwe, gerst, suikerbiet, soja en tomaat.

Hoeveel een gewas opneemt, verschilt sterk. Franse onderzoekers zetten metingen en schattingen op een rij:

Waarom silicium geen gewone voedingsstof heet

Silicium staat niet in het rijtje van onmisbare plantenvoedingsstoffen. Alleen voor de paardenstaartfamilie, waar heermoes bij hoort, geldt het wel als onmisbaar. Daarom zit het niet in de gewone voedingsoplossingen. Onderzoeker E. Epstein noemde dat in 1994 de anomalie van silicium: planten bevatten er van nature veel van, terwijl het in de definitie van voedingsstoffen niet meetelt.

In de landbouw telt silicium als nuttig element. In Europa wordt het weinig gegeven; het meest gebeurt het bij groenten in kassen. Voor akkerbouwgewassen zien onderzoekers vooral kansen voor bladbemesting. De effecten op de opbrengst wisselen. Bij koolzaad was het 1,7 tot 17% meer, afhankelijk van ras en plek. Bij tarwe gaf het in een Duitse potproef alleen meer opbrengst bij een middelmatige siliciumvoorziening. Op grasland gaf een bladbespuiting met een siliciummiddel geen significant verschil in de opbrengst aan droge stof.

Meer opbrengst door extra silicium is vaak aangetoond bij rijst en suikerriet. Die gewassen staan meestal op sterk verweerde tropische grond, met 5 tot 10 keer minder silicium dan grond in gematigde streken. En de meeste proeven met zo'n positief resultaat gebruikten goed oplosbare bronnen, zoals calciumsilicaat, natriumsilicaat, restproducten van hoogovens en rijststro.

Silicium dat met de oogst het land af gaat

In de natuur blijft het meeste silicium in de kringloop. Bladeren en stengels vallen af, verteren, en de fytolieten lossen weer op. Op een akker of op grasland dat gemaaid wordt, ligt dat anders. Met de oogst gaan plantendelen het land af, en hun silicium gaat mee. Franse onderzoekers rekenden met een afvoer van 50 tot 100 kg silicium per hectare per jaar.

Twee langlopende proeven laten zien wat dat kan doen:

• Broadbalk, Rothamsted (Engeland). Op deze tarweproef met stroafvoer, die al meer dan 150 jaar loopt, daalde het fytolietsilicium in de bovengrond de eerste dertig jaar. Daarna bleef het laag.
• Boigneville (Frankrijk). Op een perceel waar twaalf jaar lang al het stro werd teruggebracht, zat meer fytolietsilicium in de grond dan op een perceel waar het stro deels of helemaal werd afgevoerd. Het verschil was vijftien jaar na het einde van de proef nog te meten.

Volgens de onderzoekers kan stroafvoer de voorraad fytolieten in de bovengrond binnen tien jaar sterk laten afnemen. Ze schrijven er eerlijk bij dat er weinig metingen zijn en dat de gevolgen op lange termijn nog niet goed bekend zijn. Voor Nederlandse grond hebben we geen metingen gevonden. Wat je zelf kunt doen, is eenvoudig: laat stro en gewasresten waar het kan op het land. Dan keert hun silicium terug in de bodem.

Siliciumdioxide in steenmeel: wat betekent dat getal?

Ons lavameel bevat volgens de analyse meer dan 40% siliciumdioxide. Dat getal zegt iets over het gesteente, en weinig over wat de plant kan opnemen. Drie dingen om te weten:

• Het is een oxide. Siliciumdioxide is silicium en zuurstof samen; iets minder dan de helft van het gewicht is silicium. Hoe je zo'n analyse leest, staat in de samenstelling van diabas.
• Het zit vast. Het silicium is gebonden in de mineralen van het gesteente. De plant kan het pas opnemen als die mineralen verweren en er kiezelzuur vrijkomt. Dat gaat langzaam. Hoe snel, hangt af van onder meer de korrelgrootte, de zuurgraad, water, warmte, wortels en bodemleven. Meer daarover lees je in hoe snel werkt lavameel.
• Het is bij onze gift niet gemeten. Volgens een overzicht van 48 proeven kwam er in de meeste proeven met gesteentemeel die het maten, silicium beschikbaar. Twee Britse proeven met basalt geven een idee van de orde van grootte. Op een soortenrijk hooiland steeg het uitwisselbare silicium in de bovenste 10 cm na een jaar met 35%, bij 50 ton basalt per hectare. In een proef met sorghum onder gecontroleerde omstandigheden bevatte het gewas 26% meer silicium, bij ongeveer 100 ton per hectare. Dat is 50 tot 100 keer onze adviesgift voor grasland.

Wat 1.000 kg lavameel per hectare grasland of 2.000 kg per hectare akker doet voor het silicium in je gewas, weten we dus niet. Daarom beloven we daar niets over. Lavameel is een bodemverbeteraar die langzaam verweert en over jaren mineralen en sporenelementen afgeeft. Wat steenmeel volgens proeven doet voor de opbrengst, lees je in steenmeel ervaringen en proeven. Wil je het gebruiken, bekijk dan alle verpakkingen en prijzen of ga naar lavameel kopen.

Bronnen

• Epstein, E., The anomaly of silicon in plant biology, PNAS 91 (1994). pmc.ncbi.nlm.nih.gov
• Hodson, M.J., White, P.J., Mead, A. en Broadley, M.R., Phylogenetic Variation in the Silicon Composition of Plants, Annals of Botany 96 (2005). academic.oup.com
• Keller, C., Guntzer, F., Barboni, D., Labreuche, J. en Meunier, J.-D., Impact of agriculture on the Si biogeochemical cycle: Input from phytolith studies, Comptes Rendus Geoscience 344 (2012). comptes-rendus.academie-sciences.fr
• Artyszak, A., Effect of Silicon Fertilization on Crop Yield Quantity and Quality: A Literature Review in Europe, Plants 7 (2018). pmc.ncbi.nlm.nih.gov
• Swoboda, P., Döring, T.F. en Hamer, M., Remineralizing soils? The agricultural usage of silicate rock powders: A review, Science of the Total Environment 807 (2022). remineralize.org
• Bell, D.S. e.a., Enhanced rock weathering in grassland: Impacts of basalt dust on hay meadow soil, forage, and floristic diversity, Science of the Total Environment 1038 (2026). ebi.ac.uk
• Kelland, M.E. e.a., Increased yield and CO2 sequestration potential with the C4 cereal Sorghum bicolor cultivated in basaltic rock dust-amended agricultural soil, Global Change Biology 26 (2020). eprints.whiterose.ac.uk
• Wageningen University & Research, Handboek Melkveehouderij 2023-2024, hoofdstuk 2 Bemesting (2023). backend.wur.nl
• Wikipedia, Siliciumdioxide (geraadpleegd 2026). nl.wikipedia.org
• Wikipedia, Silicium (geraadpleegd 2026). nl.wikipedia.org