Tema:
Nutrición vegetal
Asunto:
Silicatos como nutriente en los cultivos
Actitud:
Novedoso método de nutrición vegetal
Ideas
de apoyo
1.
Uso de silicatos en cultivos.
1.1. Beneficio
fisiológico en el vegetal.
1.2. Contribuye a mejorar la absorción de macro y micro nutrientes del vegetal.
- Las enfermedades de los cultivos producen
grandes pérdidas economías.
2.1. Incrementan
la resistencia y aumenta la productividad de los cultivos.
2.2. Reduce
y evita el uso de pesticidas tóxicos.
3.
Vivimos en un mundo donde las plagas
adquieren resistencia a pesticidas.
3.1. Nuevos
paradigmas nutricionales vegetales.
3.2. El
uso indiscriminado de pesticidas.
Oración
principal
En la nutrición vegetal, los
silicatos como nutrientes en los cultivos se presentan como un novedoso método
de nutrición en donde con el uso de silicatos en los cultivos aportan con
beneficios fisiológicos y contribuyen a mejorar la absorción de macro y micro
nutrientes del vegetal, dando contra a las grandes pérdidas económicas
producidas por las enfermedades en los cultivos, gracias a los silicatos se
incrementa la resistencia y aumenta la productividad de los cultivos y reduce y
evita el uso de pesticidas tóxicos, muy importante ya que si tomamos en cuenta
el mundo en el que vivimos en donde las plagas adquieren resistencia a los
pesticidas se presentan como nuevos paradigmas nutricionales vegetales para
evitar el uso indiscriminado de pesticidas, para así proteger el medio
ambiente.
Contra
argumento
Se ha disminuido significativamente
el contenido de minerales y vitaminas de las verduras y frutas durante los
últimos 70 años. La aparente razón es la degradación del suelo y la altamente
intensiva producción 'industrializada'. Se les ponen a las plantas en
condiciones estresantes a través de la aplicación de excesos de fertilizantes,
fungicidas y pesticidas con una sola meta: la de obtener productos más grandes
y más uniformes que tienen mejor aspecto y que se demoran menos tiempo en
crecer. Se ha dado poca o nada de atención al contenido nutritivo y a los
residuos químicos.
Cita
Notas técnicas
EL SILICIO EN LA AGRICULTURA
Los suelos tropicales y subtropicales
poseen generalmente bajos contenidos de silicio disponible para las plantas,
que pueden incluso ser limitantes para la producción de algunas especies. Por
lo tanto, la fertilización del suelo con silicio y/o la aplicación de silicio
foliar, están siendo observadas y han sido objeto de grandes estudios en
diferentes partes del mundo.
Beneficios del uso de silicio en la agricultura
1.
Experimentos prácticos han comprobado
que el uso del silicio (fertilización edáfica o foliar) ha contribuido a
mejorar la absorción de macro y micro nutrientes por las plantas.
2.
Aumento de la productividad de los
cultivos, en especial por incremento de la resistencia de estos al ataque de plagas,
reduciendo significativamente el uso de pesticidas y agrotóxicos.
3.
Manifestación de beneficios en
plantas conocidas como acumuladoras (arroz, caña, pastos), así como también en
plantas no acumuladoras de silicio (tomate, algunas hortalizas, etc.).
4.
Mayor desarrollo de las plantas, lo
cual posibilita una mayor producción por hectárea cultivada.
5.
Protección del cultivo contra
enfermedades específicas de cada planta.
6.
Bajo costo de las fuentes de silicio
(silicato de potasio, silicato de calcio, silicato de magnesio, etc), además
del bajo costo de aplicación de ellos.
Silicio en la planta
El silicio es absorbido por la planta
en forma de ácido monosilícico (H4SiO4), junto con agua
(flujo de masa), y se acumula principalmente en las áreas de máxima transpiración
(tricomas, espinas, etc.) como ácido polisilísico polimerizado (sílica amorfa).
Silicio y transpiración
El depósito de silicio entre la
cutícula y la epidermis de las hojas confiere protección a las plantas y
disminuye los efectos del estrés de naturaleza biótica o abiótica. El silicio
ocurre con mayor frecuencia en las zonas donde el agua se pierde en cantidades
grandes, o sea, en la epidermis foliar, junto a las células de guarda de los
estomas y otras células epidérmicas. Esos depósitos de sílica en los tejidos
foliares promueven la reducción en la tasa de transpiración.
Silicio en la protección de las plantas
Además del efecto sobre la
transpiración, la deposición de sílica en las paredes de las células vuelve las
plantas más resistentes a la acción de hongos e insectos. Esto ocurre por la
asociación de la sílica con constituyentes de la pared celular, volviéndolas
menos accesibles a las enzimas que producen degradación (resistencia mecánica).
La fertilización con silicio ha mostrado eficacia en el control de varias
enfermedades importantes, principalmente fungosas.
Las plantas, de
un modo general, resisten el ataque de plagas y enfermedades cuando reciben
algún tratamiento que produce modificaciones en su composición o estructura
química. Se han realizado
muchas investigaciones con el objeto de buscar la posible relación del silicio
con la susceptibilidad al ataque de diferentes insectos como las chinches y
pulgones. Se concluyó que las plantas tratadas con silicio fueron menos
atacadas por pulgones y presentaron un incremento de cerca de 50% en el
contenido del elemento en la parte aérea. Además, se registró un efecto adverso
en la reproducción y el desarrollo de los pulgones.
Figura 1.
Acumulación de silicio en hojas de arroz.
Figura 2. Capa
doble de sílica debajo de la cutícula
Los mecanismos
de resistencia a las enfermedades, inducidos por el silicio, están relacionados
con los constituyentes de la pared celular, volviéndolos menos susceptibles a
la degradación enzimática.
El silicio y la resistencia de las plantas al
ataque de hongos patogénicos
La ciencia ya
demostró la intervención del silicio en varios aspectos estructurales,
fisiológicos y bioquímicos de las plantas, donde desempeña papeles muy
diversos. El silicio tiene un papel importante en las relaciones
planta-ambiente, ya que puede dar a la planta mejores posibilidades para
soportar condiciones adversas, climáticas, edáficas y biológicas, que tienen
como resultado un aumento y una mejor calidad en la producción. Condiciones de
estrés causadas por temperaturas extremas, veranillos, metales pesados o
tóxicos, por ejemplo, se pueden reducir con el uso del silicio. Uno de los
efectos benéficos que más se destaca es su papel en la reducción de la
susceptibilidad de las plantas a enfermedades causadas por hongos. La
resistencia de las plantas a las enfermedades se puede aumentar por medio de la
formación de barreras mecánicas y/o por la alteración de las respuestas
químicas de la planta al ataque de los parásitos, aumentando la síntesis de
toxinas que pueden actuar como sustancias inhibidoras o repelentes. Las
barreras mecánicas incluyen cambios en la anatomía, como células epidérmicas
más gruesas con un grado mayor de lignificación y/o silicificación (acumulación
de silicio).
La sílica amorfa
(ópalo) localizada en la pared celular tiene un efecto determinante sobre las
propiedades físicas de esta. Al acumularse en las células de la epidermis, el
silicio puede constituir una barrera física estable para la penetración de
algunos tipos de hongos, principalmente en gramíneas. En este aspecto, el papel
del silicio incorporado a la pared celular es semejante al de la lignina, que
es un compuesto estructural resistente a la penetración.
Además de actuar
como barrera física, debido a la acumulación de silicio en la epidermis de las
hojas, el elemento activa genes involucrados en la producción de compuestos
secundarios del metabolismo, como los polifenoles y las enzimas relacionados
con los mecanismos de defensa de las plantas (fitoalexinas). De esta manera, el
aumento del silicio en los tejidos vegetales hace que la resistencia de la
planta a los hongos patogénicos aumente debido a la producción suplementaria de
defensas que pueden actuar como sustancias inhibidoras del patógeno.
Sicilio y productividad
El arroz y la
caña de azúcar son cultivos acumuladores de silicio, concentrando en sus
tejidos contenidos más altos que de otros nutrientes como nitrógeno y potasio.
En arroz, la suplementación con silicio produce un aumento en la producción, en
la masa de semillas, el número de granos y las panículas y la disminución de la
esterilidad. Con la aplicación de silicio, la longitud de las hojas, principal
responsable de la altura, tiende a aumentar de acuerdo con el desarrollo de la
planta. La mayor expansión foliar determina una mayor rata de asimilación de
gas carbónico por la planta. El resultado es una mayor translocación de
asimilados para la producción de granos, aumentando la productividad (figura
5). En arroz de riego, el silicio aumenta el poder de oxidación de las raíces,
minimizando los efectos tóxicos de niveles elevados de hierro. La caña de
azúcar también puede responder a la fertilización silicatada. Al aumentar la
altura y el diámetro de los tallos y el número de tallos por cepa, la
aplicación de silicato aumenta la productividad. En Colombia se han reportado
incrementos entre 10 y 25% en la producción de arroz cáscara y entre 5 y 20% en
TCH (toneladas de caña por hectárea), con la aplicación de silicato de magnesio
(Magnesil).
Los diferentes
tipos de estrés nutricional se pueden reducir con la suplementación de
silicatos, pues se presentan interacciones del silicio con varios elementos,
que favorecen la nutrición vegetal. La toxicidad causada por hierro, cadmio,
cromo, zinc, mercurio, manganeso, sodio y aluminio, entre otros, puede ser
minimizada o evitada con el uso de silicio. La importancia de esta
característica del silicio se entiende si se considera que en suelos ácidos la
toxicidad de aluminio es uno de los dos principales factores de estrés que
limitan el crecimiento de las plantas.
El silicio combate los diferentes tipos de estrés
nutricional
El silicio es un
elemento que está despertando bastante interés entre técnicos y agricultores
por los numerosos beneficios que trae a los cultivos, incluido el aumento en la
productividad y la resistencia a los estrés bióticos y abióticos, como exceso
de metales pesados, deficiencia hídrica y enfermedades fungosas. Cuando se
adiciona un nutriente el suelo, vía fertilización, ocurren reacciones químicas
que pueden modificar, para más o para menos, la disponibilidad de otros
elementos. El caso del silicio es interesante, pues se presentan interacciones
con varios elementos que favorecen la nutrición de la planta.
El ácido
monosilícico, la forma soluble presente en la solución del suelo y la cual
absorbe la planta, ayuda a protegerla de los efectos tóxicos del aluminio por
la formación de hidroxialuminosilicatos (HAS), inertes en la solución del
suelo. Esta propiedad no se restringe únicamente al aluminio. El ácido silícico
puede reaccionar con diferentes metales como hierro, manganeso, cadmio, cesio,
zinc, mercurio y otros, formando silicatos con esos metales. En el caso de
estrés salino, el silicio también puede ser benéfico. La concentración de sodio
en la parte aérea de la planta disminuye sensiblemente cuando se adiciona
silicio en sustratos que carecen de él.
Plantas con
niveles más elevados de silicio tienden a presentar mayores contenidos de
nitrógeno en sus tejidos. Como el silicio aumenta la producción de
fotoasimilados, debido al incremento en la tasa fotosintética, se presenta un
aumento de substrato para la incorporación de nitrógeno en los esqueletos
carbónicos. Para maximizar el potencial de producción, por ejemplo en arroz, se
pueden establecer cultivos más densos con altas aplicaciones de nitrógeno. En
las condiciones anteriores, las hojas tienden a permanecer menos erectas y la
planta presenta mayor susceptibilidad a enfermedades. La aplicación de silicio
produce hojas más erectas, disminuyendo el sombreamiento mutuo, y la planta es
más resistente a enfermedades. Cultivos intensivos, con aplicaciones fuertes de
nitrógeno, requieren la fertilización complementaria con silicio.
El papel del
silicio es cada vez más importante para una mayor productividad y
sostenibilidad, a medida que los agricultores tienen acceso a fuentes
silicatadas.
El silicio en la agricultura y la salud humana
Estudios
biológicos en el área agronómica han demostrado los notables efectos benéficos
del silicio en el crecimiento vegetal, la producción de alimentos y en el
combate de los diferentes tipos de estrés causado en las plantas por diferentes
factores físicos, climáticos o biológicos. En el otro lado de la moneda están
los animales, consumidores de esas plantas. Al igual que otros minerales, el
silicio es esencial para los animales, y para el hombre. El silicio es el
tercer elemento traza esencial más abundante en el cuerpo humano, después del
hierro y el zinc. Los contenidos más altos de silicio ocurren en tejidos
conectivos y conjuntivos, especialmente aorta, tráquea, tendones, huesos y
piel. Los tejidos conjuntivos se caracterizan por establecer y mantener la
forma del cuerpo, hacen la conexión entre otros tejidos y los órganos. También
se ha encontrado en otros órganos como timo, suprarrenales, páncreas, hígado,
corazón, músculos, pulmones y bazo, por ejemplo. Además de promover la
biosíntesis de colágeno y la formación y calcificación de los tejidos óseos, el
silicio está involucrado en el metabolismo de fosfolípidos y afecta el
contenido de calcio en el cuerpo, lo cual está asociado íntimamente con la
edad. El silicio también está ligado en el animal a las moléculas de queratina.
La deficiencia de silicio puede aumentar la susceptibilidad a enfermedades como
artritis degenerativa y arteriosclerosis, así como el envejecimiento precoz de
la piel y la fragilidad de las uñas.
Como se puede
deducir, es fundamental que la dieta alimenticia contenga niveles adecuados de
silicio. Aún no han sido establecidos los valores nutricionales adecuados para
la ingestión de este elemento, pero se estima que la dieta humana diaria debe
contener de 20 a 30 mg de SiO2 (dióxido de silicio o sílica).
Considerando los
beneficios proporcionados por la nutrición balanceada, el agricultor debe
considerar de aquí en adelante la utilización de fertilizantes sólidos o
líquidos (fertilización foliar, fertirrigación o “drench”) silicatados en el
manejo nutricional y fitosanitario de sus cultivos.
Cita Bibliográfica
Bernal, 2014, Silicatos como
componente nutricional
Buenas experiencias para regular pH, deprimir Al e Incrementar CIC y fosforo
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