Aspectos utilitarios del silicio. Cuáles son las mejoras del silicio en los cultivos. El silicio como mejora de la rigidez estructural de tejidos. Defensa contra las fuertes irradiaciones. El silicio frente al estrés hídrico y nutricional.
En la actualidad, la información existente sobre los beneficios del silicio (Si) en agricultura es cada vez mayor (Urrestarazu et al., 2016). Especialmente, su significativa utilidad a la hora de paliar situaciones de estrés(Xia et al., 2018). También su contribución en el metabolismo para la formación de tricomas y fitolitos como defensa y fortalecimiento (Ferrón-Carrillo et al., 2019).
Además de suponer una ayuda en el retraso de la aparición de nuevas sequías consecuencia de un creciente calentamiento global. A pesar de esto, aun no hay suficiente conocimiento sobre la funcionalidad de la fuente de suministro de silicio, lo cual plantea las siguientes cuestiones al agricultor:
¿Qué fertilizante utilizar?
-¿Cuál es la mejor forma de aplicación?, pudiendo ser mediante:
- La fertirrigación a través del sistema radical.
- Con aplicaciones foliares.
- De forma no continua.
- A través de su adición en la dosis adecuada en la disolución nutritiva.
Para lograr mejoras en la productividad de los cultivos (Figura 1) debemos cerciorarnos de conocer en profundidad los aspectos utilitarios del silicio.
Autores como (Epstein, 1999) señalaron que los micronutrientes se encuentran generalmente muy por debajo del 1%, mientras que los macronutrientes están por encima de este valor. En muchos cultivos el Si está presente en valores entre el 0.1% y el 10% de su materia seca, cantidades que exceden en algunos casos a los de otros macronutrientes como el nitrógeno o el potasio. Por tanto, podemos clasificar al silicio como un macronutriente
Es sabido que el silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, pero esto no significa que esté disponible para el cultivo. Investigaciones realizadas por (Takahashi y Hino, 1978) demostraron que la abundancia del silicio no se traduce en una alta disponibilidad para las plantas.
¿Se trataría de un elemento imprescindible para el cultivo?, según los principios definidos por (Arnon y Stout, 1939), lo sería siempre que se encontrase en el cuerpo del vegetal y que no pudiera ser sustituido por otro elemento, pero es precisamente la abundancia en la naturaleza la que hace muy difícil eliminar su disponibilidad de alguna u otra manera por los cultivos y por tanto es muy difícil probar su esencialidad.
¿Cuáles son las mejoras del silicio en los cultivos?
Independientemente de su esencialidad o no, los potenciales beneficios de este macroelemento son:
– El Silicio aumenta el aporte de oxígeno en las raíces reforzando las paredes de los canales de alimentación de aire, permitiendo así a la planta respirar en suelos saturados de agua.
-En situaciones de aparición de vientos fuertes, el depósito de silicio aumenta el espesor de la cutina del tallo, así como el tamaño del sistema vascular, evitando así el encamado (Shimoyama, 1958).
-El ácido ortosilícico tiene múltiples funciones bioquímicas, como el incremento de la producción de enzimas contra el estrés (Liang et al., 2007).
-Cuando precipita el silicio también influye en las funciones físicas de las plantas como la transpiración (Cooke y Leishman, 2011).
-La mejora del balance de carbono de las hojas (Cooke y Leishman, 2011).
-Efectos profilácticos resultado de ambas defensas en las plantas: activas y pasivas (Van-Bockhaven et al., 2013).
-El Si incrementa la resistencia al estrés hídrico y la salinidad.
-El papel del silicio es sumamente importante en condiciones de estrés durante el crecimiento de los cultivos.
-Reduce los síntomas de toxicidad de metales.-El silicio participa en la producción de plantas sanas, más resistentes a plagas y enfermedades, sin necesitar hacer uso de fitosanitarios.
-Efecto mitigador de la reducción de absorción de potasio y nitratos.
El silicio como mejora de la rigidez estructural de tejidos. Defensa contra las fuertes irradiaciones.Este elemento refuerza las paredes celulares, mejorando la resistencia mecánica. El Silicio depositado en capas protectoras bajo la epidermis no hace que esta sea más dura, pero la hace mucho más homogénea.
Gracias a la aplicación de silicio en la disolución nutritiva, la epidermis no presenta micro fisuras y evita entonces el establecimiento de enfermedades criptogámicas, además reduce la evapotranspiración y permite así por ejemplo, a los frutos del cultivo tener una mayor calidad y vida post-cosecha.
Solo una gran proporción de Si en los tejidos vegetales permitiría una mejor captura de la luz solar. Además se ha demostrado que disminuye los daños de la radiación ultravioleta (Balakhnina y Borkowska, 2013). Gracias a esto, se paliaría un conocido como golpe de sol por los agricultores sobre las plantas, tanto en hojas como en frutos, presentando cierta ventaja en latitudes cercanas al ecuador.
Mejora en el rendimiento del cultivo. El silicio en el balance de nutrientes y paliación del estrés.
Silicio vs estrés hídrico
Cuando aparece un estrés hídrico debido a las condiciones ambientales adversas como son heladas, tormentas, falta de luz solar y exceso de agua.
En las condiciones notablemente adversas es cuando el silicio expresa todo su potencial. Aun se necesita una investigación más profunda para alcanzar la total comprensión de los mecanismos que inducen al silicio como agente beneficioso para el cultivo, especialmente en situaciones adversas.
Si la salinidad es elevada con una notable proporción de sodio (Na), el silicio puede tener una función principal aminorando el efecto negativo de este exceso, lo cual nos permitiría poder usar estas aguas de mala calidad (Guntzer et al., 2012).
El silicio realiza un trabajo muy importante por su acción reguladora sobre la absorción y el transporte de algunos elementos esenciales como el calcio, fósforo, potasio (Ver «Uso eficiente del potasio en agricultura»), magnesio o también de otros elementos minerales.
El silicio facilita la asimilación de los elementos nutritivos, permite reducir las dosis de manera muy importante. Esto se controla gracias a análisis de savia (Ver «equipos de análisis de savia») que permiten anticipar los requerimientos de la planta y aportarle justo los nutrientes que necesita.
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