Những nghiên cứu gần đây cho thấy silic được rễ lúa hút dưới dạng octosilixic Si(OH)4 và sự hút xảy ra tức thời khi bón silicvàkhi vào cây nó có thể chuyển sang dạng silica gel – silic vô định hình (SiO2.nH2O). Theo Kondo và Sato (1986), silic vô định hình trước hết được kết tủa tại mô nhỏ như mô ngắn sau đó chuyển sang mô lớn hơn như mô khởi động (motor cells) hoặc mô trichom (trichomes cells) (Kobayashi N., Chida A., Saigusa M., 2006) [73]. Sự vận chuyển silic bằng hệ thống xylem được điều chỉnh bằng gen mã số SIT2 tại chromosom 2. Khi vào cây, silic được tích tụ tại hệ thống nguyên sinh chất dẫn đến nồng độ của silic trong hệ này lớn gấp nhiều lần so với nồng độ silic ở dung dịch ngoài; tại mô biểu bì của lá, thân và vỏ trấu, một lớp kép silica - cutil, lớp kép silica - xenlulo được tạo nên (Ma J. F. và các cộng sự, 2004) [77]. Trong cây, silic là yếu tố dinh dưỡng không di chuyển không dừng lại (Don Julien, 2000) [62].
Cây lúa hút nhiều silic có thân lá lúa thẳng đứng làm cho quang hợp tăng đến 10% và dẫn đến tăng năng suất lúa (Hoàng Thị Hà, 1996) [13].
Việc hút silic đã làm tăng hút N (Khandaker A. H., Takatsugu H., Shuichi M., 2001) [72]. Bón tăng N đến lượng nhất định sẽ làm tăng năng suất lúa, làm tăng hàm lượng N tổng số và tăng lượng silic hút vào cây, nhưng lại làm giảm hàm lượng silic trong rơm rạ nên cây mềm, yếu dễ bị lốp đổ và nhiễm sâu bệnh hại. Như vậy, Si và N có mối quan hệ mật thiết đến sinh trưởng và phát triển của
cây lúa và được thể hiện bằng tỷ lệ Si/N.Tỷ lệ này càng cao cây càng sinh trưởng tốt và ngược lại tỷ lệ này thấp thì cây lúa sinh trưởng kém hơn [48]. Togari Matsuo (1975) khi nghiên cứu mối quan hệ giữa tỷ lệ Si/N cho thấy, tỷ lệ này cao cây càng sinh trưởng khỏe, khả năng chống chịu với sâu bệnh tốt hơn, còn nếu tỷ lệ này càng thấp thì có kết quả ngược lại [48].
Silic cũng làm tăng sự hút thu các nguyên tố dinh dưỡng khác và có khả năng làm tăng sự hình thành Gibberellin (GA1 và GA20) của lúa (Jang S. W., Hamayun M., Sohn E. Y. và các cộng sự [71].
Theo Dobermann A., Fairhurst T. (2000) [61], cây lúa có đủ silic sẽ sinh trưởng phát triển tốt, thông qua các đặc tính hình thái và sinh lý sau:
- Tăng cường sự khoẻ mạnh của lá, thân, rễ. - Lá đứng giúp cho cây quang hợp tốt;
- Thân to và dày giúp cây cứng, chống được đổ; giảm sự mất nước giúp cho cây chống hạn và chống úng;
- Tăng cường quang hợp của cây nhất là khi thiếu ánh sáng. Khi thiếu silic cây lúa dễ gặp các triệu chứng:
- Cây yếu, lá và bông bị rủ xuống. - Giảm sự ra hoa và tạo hạt.
- Năng suất hạt giảm. - Cây dễ đổ.
Sự thiếu silic xảy ra khi hàm lượng silic trong cây lúa nhỏ hơn 5%. Hàm lượng tối thích trong cây là khoảng 8 – 10% (Dobermann A., Fairhurst T., 2000) [61].
Silic làm tăng lượng đường, kali trong cây, làm tăng tỷ lệ C/N, SiO2/N, K2O/N trong lá (Paik S. B., 1975) [82].
natri đến sinh trưởng và hấp thu dinh dưỡng của cây lúa trồng trong đất phèn trong nhà lưới, các tác giả Trần Thị Tường Linh, Võ Đình Quang, Lê Thị Lệ Hằng, Phan Liêu đã kết luận [23]:
Bón đơn độc phân lân hoặc bón kết hợp phân lân với Na2SiO3 hoặc Na2SiF6
đều cho ảnh hưởng tốt lên sự sinh trưởng của cây lúa trồng trên đất phèn trong nhà lưới, làm tăng sinh khối, số nhánh/cây và chiều cao cây. Bón đơn độc Na2SiF6
không có tác dụng tích cực lên sự tích luỹ sinh khối của cây. Mối quan hệ tương hỗ giữa Si và P trong cây có tác dụng tích cực lên sự hấp thu và chuyển hoá các chất dinh dưỡng P, Si và N của cây lúa. Bón riêng rẽ hoặc kết hợp phân lân với silicat hoặc silicofluorid đều có tác dụng làm giảm hàm lượng sắt, nhôm vì vậy làm tăng tỷ lệ P/Fe và P/Al trong cây lúa, điều này thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây [23].
Khi sử dụng natri silicat làm phân bón cho 9 giống lúa trồng trên 3 loại đất khác nhau (đất phù sa, đất bạc màu, đất cát ven biển), Nguyễn Trường Sơn, Mai Thị Tân và cộng sự (2002 – 2006) [36], [37], [39], cho thấy:
Silic có tác dụng tích cực đến sinh trưởng, phát triển khả năng chống chịu sâu, bệnh hại và năng suất của các giống lúa nghiên cứu.
Kết quả nghiên cứu của Vũ Thị Kim Thoa (2004) cũng cho thấy bón phân chứa silic trên nền NPK đã thúc đẩy quá trình sinh trưởng, phát triển của lúa và làm tăng năng suất lúa từ 23 – 43%.
Bùi Huy Hiền, Cao Kỳ Sơn và các cộng sự (2005) [17] cũng nhận định bón phân silic (phân chứa silic) cho lúa đã tạo điều kiện cho lúa sinh trưởng tốt, cây xanh tốt, cứng cáp, lá vươn thẳng, bông dài hơn, hạt mẩy hơn, tỷ lệ gạo nguyên tăng lên, tỷ lệ amyloza giảm, ổn định nhiệt độ hoá hồ.
Đặng văn Minh, Southivong Nikone (2008) khi nghiên cứu ảnh hưởng của bón phân silica (nhập nội từ Hàn Quốc) cho lúa trên đất xám bạc màu tại Thái Nguyên trong 2 vụ Xuân và Mùa 2007, đã cho biết phân silica bón vụ Xuân có tác dụng tốt đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và tăng tính chống chịu sâu, bệnh hại lúa. Lúa được bón phân silica có phẩm chất lúa gạo tốt hơn đối chứng không bón. Phân silica còn có tác dụng tích cực trong vụ Mùa tiếp theo[28].
Nguyễn Như Hà, Lê Bích Đào, Nguyễn Thu Hà (2008) khi nghiên cứu hiệu quả của S, Ca, Mg, Si phối hợp với N, P, K trong phân bón cho lúa trên đất bạc màu đã cho biết natri silicat đã có đóng góp tích cực đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất cũng như tăng tính chống chịu sâu bệnh hại lúa[13].