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EL SILICIO Y SU IMPORTANCIA EN LA  AGRICULTURA

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ASPECTOS BÁSICOS.

A pesar de que en la corteza terrestre el silicio (Si) esté presente en altas cantidades y sea el segundo elemento en abundancia después del oxígeno, la disponibilidad de este elemento como nutriente para las plantas es bastante baja puesto que en la naturaleza el silicio se encuentra inerte formando parte estructural de minerales como feldespatos, carbonatos, zeolitas, olivinos, cuarzos, entre muchos otros, de modo que muy poco esta soluble como ácido ortosilícico (H4SiO4), forma química cómo reacciona en el suelo y es tomado por las plantas. A pesar de que el silicio aún no se considera como un elemento esencial para las plantas, su inclusión en los planes de nutrición tiene efectos sobre el crecimiento, sanidad y producción de los cultivos. Durante las últimas dos décadas ha aumentado el interés y estudio sobre silicio, se han estandarizado metodologías para determinación en suelo, planta y su contenido total y soluble en fertilizantes, se ha cuantificado el impacto sobre rendimientos, mejora en la toma de nutrientes presentes en el suelo, reducción de estrés biótico y abiótico, disminución de elementos tóxicos para las plantas, etc. Es tal el interés que viene generando el silicio en la agricultura  que se realizan conferencias internaciones sobre este elemento, en 2017 se celebró el último de estos en Bangalore, India 2017 y se espera su próxima edición para Octubre de 2020 en Nueva Orleans, Estados Unidos.

FUNCIONES DEL SILICIO.

El Silicio es un componente importante en el sistema suelo-planta. Los suelos tienen un contenido de Silicio total que generalmente fluctúa entre 50-400 g/kg de suelo (Matichenkov and Bocharnikova 2001), mientras que en la planta el Silicio presenta concentraciones que corresponden a la de los macronutrientes y fluctúa entre el 0.1-10% en base seca (Álvarez y Osorio 2014). Dentro de las funciones que desempeña este elemento se resaltan las siguientes:

Suelo:

– Acompleja aluminio toxico Al+3, así como los excesos de hierro, manganeso y metales pesados que pueden ser nocivos para el desarrollo vegetal.

– Aumenta la disponibilidad de fosforo, reduce la formación de compuestos insolubles y mejora su absorción por las plantas. Una vez en la solución del suelo, el ácido ortosilícico (H4SiO4) puede reaccionar con los complejos y ocupar el lugar del ion fosfato (H2PO4) liberando el P e incrementando su disponibilidad en el suelo (Datnoff et al., 2007).

– En altas concentraciones (> 50 ppm), el silicio soluble como ácido ortosilícico (H4SiO4) tiende a polimerizarse y formar partículas coloidales que incrementa la CIC del suelo e incide en su estructura al formar puentes de silíca entre partículas, esto puede tener un impacto sobre la retención de agua en el suelo (Matichenkov et al. 1995; Matichenkov et al 1996; Norton et al. 1984).

-En la biogeoquímica del silicio, algunos de sus minerales pueden secuestrar CO2 atmosférico y en reacción con el agua del suelo generar magnesita (MgCO3), se estima que para secuestrar 1 kg de CO2 se requiere 1.6 kg de olivino, 2.1 kg de serpentina ó 2.6 kg de wollastonita, entre otros (Álvarez y Osorio 2014; ANLEC 2011).

Planta:

En su forma soluble (H4SiO4) el silicio es rápidamente tomado por las raíces, transportado por el apoplasto hacia el xilema y la parte área de la planta (Mitani and Ma 2005).

-El silicio se deposita en las paredes celulares y los espacios intracelulares de las células de la raíz y las hojas (Epstein 1994), en altas concentraciones forma estructuras silicio-celulosa llamadas fotolitos los cuales dan resistencia mecánica a la planta, promueven hojas más erectas y plantas con mayor resistencia al volcamiento.

-El silicio otorga resistencia a la planta frente el ataque de plagas y enfermedades, forma complejos con compuestos orgánicos como flavonoides y fitoalexinas, además de promover enzimas como polifenoloxidasa, peroxidasa, quitinasa y fenilalanina, las cuales repelen o regulan poblaciones de insectos plaga. (Datnoff 2014).

-Debido a que el silicio es depositado debajo de la cutícula la transpiración a través de esta disminuye.

POR QUE ES IMPORTANTE LA FERTILIZACION CON SILICIO.

Considerando las altas cantidades de silicio que se encuentra en el suelo en formas minerales y la baja disponibilidad de este en su forma soluble, se hace necesario restituir gradualmente las cantidades extraídas por los cultivos, las lixiviadas y aquellas que han

formado nuevos compuestos orgánico-minerales con el fin de evitar la desilicación. Hay plantas que absorben cantidades muy altas de silicio como es el caso de la caña de azúcar (300-700 kg ha-1 de Si), el arroz (150-300 kg ha-1 de Si) y el trigo (150-300 kg ha-1 de Si) (Bazilevich 1993). En promedio las plantas absorben de 50 a 200 kg ha-1 de Si.

Los fertilizantes minerales ricos en silicio con características distintivas en su proceso de formación geológica los hace una fuente importante de ácido ortosilícico (H4SiO4) para la demanda de los cultivos.

CARACTERISTICASA DE UNA BUENA FUENTE DE SILICIO.

-Altos contenidos de Si «activo” (H4SiO4), de disponibilidad inmediata.

-Altos contenidos de CaO y MgO.

-Alta reactividad (Poder de neutralización).

-Buenas propiedades físicas – granulometría fina y facilidad de aplicación (densidad alta).

-Efecto residual prolongado.

-Bajos contenidos de contaminantes (metales pesados y radioactivos),

-Buena relación Beneficio/Costo para el productor.

FERTILIZACION SILICATADA CON VIGORSÍ

El interés que ha generado el silicio nos remonta al siglo XVII cuando investigadores notaban la presencia de altas cantidades de este elemento en la composición elemental de las plantas aún sobre elementos considerados mayores; nitrógeno (N), fosforo (P) y potasio (K), por tanto no es de extrañar que al incluir silicio en los planes de fertilización de los cultivos tenga un efecto directo en el aumento de la productividad.

VIGORSÍ® es un fertilizante elaborado a partir de una materia prima mineral sometida naturalmente a procesos metamórficos asociados a altas temperaturas y presiones, que le permite ser una fuente que aporta cantidades significativas de Silicio al 36% y Magnesio al 31% soluble en su composición. El VIGORSÍ® al interactuar con las condiciones del suelo y del medio ambiente, como humedad, temperatura, CO2, microorganismos, materiaorgánica, ácidos producidos por raíces, compuestos minerales del suelo y otros,genera ácido ortosilícico (H4SiO4) que es la forma soluble de Si que actúa en el suelo y la única como la planta puede tomarlo.

Los resultados en campo con la aplicación de la materia prima mineral que lleva el nombre comercial para México de VIGORSÍ® ha demostrado aumentos en la producción de maíz para forraje entre el 13 y 38 % e incrementos de hasta el 27% en producción de grano con dosis que oscilan entre 200 a 350 kg/ha. En el cultivo de caña se han demostrado incrementos del 18 al 26% del rendimiento en toneladas de caña por hectárea (TCH) y del 11 al 16% en contenidos de sacarosa. En trabajos realizados en Colombia sobre vivero de aguacate nativo se lograron resultados en diferencia de altura de +8.8%, peso fresco de raíces +30.72% y peso seco de raíces +17.24% en comparación al testigo (imagen No. 1), resultados similares en producción radicular y desarrollo vegetativo se lograron obtener en Uruapan, Michoacán con la aplicación práctica de 30 gr de VIGORSÍ® por bolsa en etapa de vivero (imagen No. 2). En aguacate en producción se han logrado incrementos de más del 30% mediante el manejo integrado de la nutrición del cultivo incluyendo Si en la fertilización. En Ica – Perú, con la aplicación de 300 kg/ha del producto equivalente a VIGORSÍ® se logró incrementar el contenido foliar de Mg en 35% y el contenido de P subió de 0.13 a 0.18%; así mismo, la producción anual tuvo un incremento del 48%.

ASPECTOS BÁSICOS.

A pesar de que en la corteza terrestre el silicio (Si) esté presente en altas cantidades y sea el segundo elemento en abundancia después del oxígeno, la disponibilidad de este elemento como nutriente para las plantas es bastante baja puesto que en la naturaleza el silicio se encuentra inerte formando parte estructural de minerales como feldespatos, carbonatos, zeolitas, olivinos, cuarzos, entre muchos otros, de modo que muy poco esta soluble como ácido ortosilícico (H4SiO4), forma química cómo reacciona en el suelo y es tomado por las plantas. A pesar de que el silicio aún no se considera como un elemento esencial para las plantas, su inclusión en los planes de nutrición tiene efectos sobre el crecimiento, sanidad y producción de los cultivos. Durante las últimas dos décadas ha aumentado el interés y estudio sobre silicio, se han estandarizado metodologías para determinación en suelo, planta y su contenido total y soluble en fertilizantes, se ha cuantificado el impacto sobre rendimientos, mejora en la toma de nutrientes presentes en el suelo, reducción de estrés biótico y abiótico, disminución de elementos tóxicos para las plantas, etc. Es tal el interés que viene generando el silicio en la agricultura  que se realizan conferencias internaciones sobre este elemento, en 2017 se celebró el último de estos en Bangalore, India 2017 y se espera su próxima edición para Octubre de 2020 en Nueva Orleans, Estados Unidos.

FUNCIONES DEL SILICIO.

El Silicio es un componente importante en el sistema suelo-planta. Los suelos tienen un contenido de Silicio total que generalmente fluctúa entre 50-400 g/kg de suelo (Matichenkov and Bocharnikova 2001), mientras que en la planta el Silicio presenta concentraciones que corresponden a la de los macronutrientes y fluctúa entre el 0.1-10% en base seca (Álvarez y Osorio 2014). Dentro de las funciones que desempeña este elemento se resaltan las siguientes:

Suelo:

– Acompleja aluminio toxico Al+3, así como los excesos de hierro, manganeso y metales pesados que pueden ser nocivos para el desarrollo vegetal.

– Aumenta la disponibilidad de fosforo, reduce la formación de compuestos insolubles y mejora su absorción por las plantas. Una vez en la solución del suelo, el ácido ortosilícico (H4SiO4) puede reaccionar con los complejos y ocupar el lugar del ion fosfato (H2PO4) liberando el P e incrementando su disponibilidad en el suelo (Datnoff et al., 2007).

– En altas concentraciones (> 50 ppm), el silicio soluble como ácido ortosilícico (H4SiO4) tiende a polimerizarse y formar partículas coloidales que incrementa la CIC del suelo e incide en su estructura al formar puentes de silíca entre partículas, esto puede tener un impacto sobre la retención de agua en el suelo (Matichenkov et al. 1995; Matichenkov et al 1996; Norton et al. 1984).

-En la biogeoquímica del silicio, algunos de sus minerales pueden secuestrar CO2 atmosférico y en reacción con el agua del suelo generar magnesita (MgCO3), se estima que para secuestrar 1 kg de CO2 se requiere 1.6 kg de olivino, 2.1 kg de serpentina ó 2.6 kg de wollastonita, entre otros (Álvarez y Osorio 2014; ANLEC 2011).

Planta:

En su forma soluble (H4SiO4) el silicio es rápidamente tomado por las raíces, transportado por el apoplasto hacia el xilema y la parte área de la planta (Mitani and Ma 2005).

-El silicio se deposita en las paredes celulares y los espacios intracelulares de las células de la raíz y las hojas (Epstein 1994), en altas concentraciones forma estructuras silicio-celulosa llamadas fotolitos los cuales dan resistencia mecánica a la planta, promueven hojas más erectas y plantas con mayor resistencia al volcamiento.

-El silicio otorga resistencia a la planta frente el ataque de plagas y enfermedades, forma complejos con compuestos orgánicos como flavonoides y fitoalexinas, además de promover enzimas como polifenoloxidasa, peroxidasa, quitinasa y fenilalanina, las cuales repelen o regulan poblaciones de insectos plaga. (Datnoff 2014).

-Debido a que el silicio es depositado debajo de la cutícula la transpiración a través de esta disminuye.

POR QUE ES IMPORTANTE LA FERTILIZACION CON SILICIO.

Considerando las altas cantidades de silicio que se encuentra en el suelo en formas minerales y la baja disponibilidad de este en su forma soluble, se hace necesario restituir gradualmente las cantidades extraídas por los cultivos, las lixiviadas y aquellas que han formado nuevos compuestos orgánico-minerales con el fin de evitar la desilicación. Hay plantas que absorben cantidades muy altas de silicio como es el caso de la caña de azúcar (300-700 kg ha-1 de Si), el arroz (150-300 kg ha-1 de Si) y el trigo (150-300 kg ha-1 de Si) (Bazilevich 1993). En promedio las plantas absorben de 50 a 200 kg ha-1 de Si.

Los fertilizantes minerales ricos en silicio con características distintivas en su proceso de formación geológica los hace una fuente importante de ácido ortosilícico (H4SiO4) para la demanda de los cultivos.

 

CARACTERISTICASA DE UNA BUENA FUENTE DE SILICIO.

-Altos contenidos de Si «activo” (H4SiO4), de disponibilidad inmediata.

-Altos contenidos de CaO y MgO.

-Alta reactividad (Poder de neutralización).

-Buenas propiedades físicas – granulometría fina y facilidad de aplicación (densidad alta).

-Efecto residual prolongado.

-Bajos contenidos de contaminantes (metales pesados y radioactivos),

-Buena relación Beneficio/Costo para el productor.

FERTILIZACION SILICATADA CON VIGORSÍ

El interés que ha generado el silicio nos remonta al siglo XVII cuando investigadores notaban la presencia de altas cantidades de este elemento en la composición elemental de las plantas aún sobre elementos considerados mayores; nitrógeno (N), fosforo (P) y potasio (K), por tanto no es de extrañar que al incluir silicio en los planes de fertilización de los cultivos tenga un efecto directo en el aumento de la productividad.

VIGORSÍ® es un fertilizante elaborado a partir de una materia prima mineral sometida naturalmente a procesos metamórficos asociados a altas temperaturas y presiones, que le permite ser una fuente que aporta cantidades significativas de Silicio al 36% y Magnesio al 31% soluble en su composición. El VIGORSÍ® al interactuar con las condiciones del suelo y del medio ambiente, como humedad, temperatura, CO2, microorganismos, materiaorgánica, ácidos producidos por raíces, compuestos minerales del suelo y otros,genera ácido ortosilícico (H4SiO4) que es la forma soluble de Si que actúa en el suelo y la única como la planta puede tomarlo.

Los resultados en campo con la aplicación de la materia prima mineral que lleva el nombre comercial para México de VIGORSÍ® ha demostrado aumentos en la producción de maíz para forraje entre el 13 y 38 % e incrementos de hasta el 27% en producción de grano con dosis que oscilan entre 200 a 350 kg/ha. En el cultivo de caña se han demostrado incrementos del 18 al 26% del rendimiento en toneladas de caña por hectárea (TCH) y del 11 al 16% en contenidos de sacarosa. En trabajos realizados en Colombia sobre vivero de aguacate nativo se lograron resultados en diferencia de altura de +8.8%, peso fresco de raíces +30.72% y peso seco de raíces +17.24% en comparación al testigo, resultados similares en producción radicular y desarrollo vegetativo se lograron obtener en Uruapan, Michoacán con la aplicación práctica de 30 gr de VIGORSÍ® por bolsa en etapa de vivero . En aguacate en producción se han logrado incrementos de más del 30% mediante el manejo integrado de la nutrición del cultivo incluyendo Si en la fertilización. En Ica – Perú, con la aplicación de 300 kg/ha del producto equivalente a VIGORSÍ® se logró incrementar el contenido foliar de Mg en 35% y el contenido de P subió de 0.13 a 0.18%; así mismo, la producción anual tuvo un incremento del 48%.

 

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