Silicon (Si) has been shown to beneficially affect plant performance under stressful environmental conditions, such as water or nutrient deficiency. Here we tested the effects of two important plant nutrients, nitrogen (N) and phosphorus (P), on Si content in different plant organs in the grass species Holcus lanatus. We studied trait responses to N limitation, balanced nutrient availability and P limitation. Single plant individuals were grown in sand-filled pots in a greenhouse for 2 months. Nitrogen, phosphorus, carbon and silicon contents were determined in leaves, stems and roots, as were leaf and roots traits, biomass production and root enzyme activity. Si content was lowest under balanced nutrient supply in all plant organs. Under P limitation Si content was highest in leaves and stems, in roots it was highest under N limitation. Si:C ratios were lowest under balanced conditions, and highest under nutrient limitation. Root phosphatase activity was highest under P limitation and chlorophyll content was lowest under N limitation. Our model species assimilated less ‘high cost C’ and took up more ‘low cost Si’ under nutrient limitation, especially under P deficiency. Si potentially plays an important role in different environments, such as nutrient or light limitation, which in turn may be related to different plant strategies, for example higher stem rigidity in high Si plants versus higher stem flexibility in low Si plants. More research is needed to further elucidate the role of silicon in different concepts of trait-environment relationships.

中文翻译：

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植物增加硅含量作为对氮或磷限制的反应：与 Holcus lanatus 的案例研究

硅 (Si) 已被证明可以在压力环境条件下（例如缺水或营养不足）对植物性能产生有益影响。在这里，我们测试了两种重要的植物营养素氮 (N) 和磷 (P) 对草种 Holcus lanatus 不同植物器官中 Si 含量的影响。我们研究了对 N 限制、平衡养分可用性和 P 限制的性状反应。单株植物在温室中的沙盆中生长 2 个月。测定叶、茎和根中的氮、磷、碳和硅含量，以及叶和根性状、生物量产生和根酶活性。在营养均衡的条件下，植物各器官的Si含量最低。限磷条件下，叶片和茎中Si含量最高，限氮条件下根中Si含量最高。西：C 比率在平衡条件下最低，在营养限制下最高。限磷条件下根部磷酸酶活性最高，限氮条件下叶绿素含量最低。我们的模式物种在营养限制下，特别是在缺磷的情况下，同化了较少的“高成本C”并吸收了更多的“低成本Si”。Si 可能在不同环境中发挥重要作用，例如养分或光照限制，这反过来可能与不同的植物策略有关，例如高 Si 植物的茎刚性较高，而低 Si 植物的茎柔韧性较高。需要更多的研究来进一步阐明硅在性状-环境关系的不同概念中的作用。限磷条件下根部磷酸酶活性最高，限氮条件下叶绿素含量最低。我们的模式物种在营养限制下，特别是在缺磷的情况下，同化了较少的“高成本C”并吸收了更多的“低成本Si”。Si 可能在不同环境中发挥重要作用，例如养分或光照限制，这反过来可能与不同的植物策略有关，例如高 Si 植物的茎刚性较高，而低 Si 植物的茎柔韧性较高。需要更多的研究来进一步阐明硅在性状-环境关系的不同概念中的作用。限磷条件下根部磷酸酶活性最高，限氮条件下叶绿素含量最低。我们的模式物种在营养限制下，特别是在缺磷的情况下，同化了较少的“高成本C”并吸收了更多的“低成本Si”。Si 可能在不同环境中发挥重要作用，例如养分或光照限制，这反过来可能与不同的植物策略有关，例如高 Si 植物的茎刚性较高，而低 Si 植物的茎柔韧性较高。需要更多的研究来进一步阐明硅在性状-环境关系的不同概念中的作用。Si 可能在不同环境中发挥重要作用，例如养分或光照限制，这反过来可能与不同的植物策略有关，例如高 Si 植物的茎刚性较高，而低 Si 植物的茎柔韧性较高。需要更多的研究来进一步阐明硅在性状-环境关系的不同概念中的作用。Si 可能在不同环境中发挥重要作用，例如养分或光照限制，这反过来可能与不同的植物策略有关，例如高 Si 植物的茎刚性较高，而低 Si 植物的茎柔韧性较高。需要更多的研究来进一步阐明硅在性状-环境关系的不同概念中的作用。