Beneficios del silicio en fresas

fresasEl silicio (Si) es uno de los dos elementos más abundantes en la corteza terrestre. No obstante, la acción de la meteorización hace que el silicio natural sea insuficiente para desempeñar su papel como nutriente de los cultivos, siendo necesaria una fertilización complementaria. Diversos autores discuten el efecto del silicio soluble en el manejo de enfermedades (Bélanger et al., 1995; Datnoff et al., 2001; Rodriguez & Datnoff, 2005) [Bélanger et al. 1998].

Asimilación de silicio

La forma en que el silicio se absorbe por las raíces de las plantas en su forma asimilable como ácido monosilícico o ácido ortosilícico Si(OH)4 [Jones y Handreck 1967]; el transporte es vía xilema, siendo la distribución dentro de la planta dependiente de la velocidad de transpiración.

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El silicio es depositado en las células epidérmicas externas como Si amorfo o como fitolitos; también, puede estar asociado con los constituyentes de la pared celular como silicio, o posiblemente como silicio covalente unido en las pectinas [Schwartz, 1973] o en las paredes celulares del xilema como componente estructural, evitando la tasa de compresión cuando la tasa de transpiración es alta [Raven, 1983].

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Función de silicio en la relación planta-ambiente

Además de promover la actividad fotosintética, también confiere resistencia a las plantas bajo estrés [García E.R, 2009], ya que es utilizado actualmente en el mundo como herramienta en la inducción de resistencia a hongos bacterias e insectos, como un control natural y de bajo impacto químico en las plantas.

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.

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 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).

Silicio disponible en el suelo

La mayoría de los suelos contienen grandes cantidades de silicio soluble con concentraciones en el rango de 3.5 a 40 mg/L. Las concentraciones de esta magnitud son comunes en varios nutrientes inorgánicos como SO4, K, Ca y se encuentran en exceso en las concentraciones de fosfato en la solución del suelo.

Sin embargo, la disolución del silicio desde los minerales del suelo es lenta y su adsorción por el suelo y las prácticas agrícolas intensivas hacen que los niveles de silicio disponible se reduzcan considerablemente hasta el punto de que es necesario suplementar con productos a base de silicio para obtener las producciones agrícolas deseadas.

Algunos suelos tienen bajos niveles de silicio disponible. Este tipo de suelos corresponde comúnmente a suelos muy lavados, meteorizados, altamente lixiviados, ácidos, con una baja base de saturación y que contienen grandes cantidades de sesquióxidos (p.ej. óxido de aluminio, Al2O3).

Por esta razón, suelos altamente lavados como Oxisols y Ultisols, y suelos altamente orgánicos como los Histosols, bajos en minerales, también pueden tener bajos niveles de silicio disponible para las plantas. Más aún, algunos suelos, principalmente compuestos de arena cuarzo, silica (p.ej. Entisols arenosos) pueden tener altos niveles de silicio insoluble no asimilables para las plantas.

Silicio y fertilidad de suelos

Diversos autores coinciden sobre la capacidad del silicio para restaurar la degradación del suelo e incrementar su nivel de fertilidad para producción agrícola — de 40 a 300 kg/ha de suelo cultivado son extraídos anualmente por las cosechas. La falta de ácidos monosilícicos y la disminución de silicio amorfo conducen a la destrucción de los complejos órgano-minerales, se acelera la degradación de la materia orgánica del suelo y se empeora la composición mineral.

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La aplicación de fertilizantes minerales con silicio es obligatoria para una agricultura sustentable y altamente efectiva en cualquier tipo de suelo, ya que se ha evidenciado que fortalece la Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC), al adsorber los nutrientes en las cargas eléctricas de los coloides, logrando que estos entren a la solución del suelo y pueda ser absorbidos por las plantas.

Investigaciones anteriores revelan que el silicio incrementa la resistencia del suelo contra la erosión del viento y del agua. La aplicación de silicio mineral al suelo, remedia y restaura su estructura, incrementa la capacidad de retención de agua (de 30 a 100%) y su capacidad de intercambio catiónico, sobre todo en pH superiores a 7.0; se incrementa la estabilidad ante la erosión al promover la formación de agregados coloidales.

Efectos de la fertilización con silicio en cultivo de fresa

En el presente estudio realizado en Jalisco (México), se utilizó óxido de silicio — un mineral de sílice cuyo origen proviene de Diatomeas el cual tiene una concentración mínima del 92% — en el sistema de riego en conjunto con la solución madre para la fertilización del cultivo. La dosis de aplicación más acertada y con mejor resultado en el cultivo de fresa se describe en el cuadro adjunto.

Cabe mencionar que las aplicaciones se realizaron semanalmente de acuerdo a la etapa fenológica del cultivo de fresa.

Resultado de lo anterior determinó que el uso de óxido de silicio como herramienta básica para mejorar la fertilidad, fortalece la inflorescencia y la fertilidad del polen aumentando la cantidad de frutos cuajados por inflorescencia y por planta. En los frutos de fresa produce la capacidad de almacenamiento y distribución de carbohidratos, lo cual conlleva un aumento en la concentración de azúcares (grados brix); además se alcanza un mayor espesor de pulpa en los frutos, tal como se muestra en la imagen.

En base a lo anterior se concluye que la inclusión de oxido de silicio en el programa de fertilización mejora el peso de la fruta y el rendimiento de cosecha, resultando en un aumento en la vida de anaquel y mejorando la calidad de frutos para el mercado de exportación, además de obtener mayor concentración de fitonutrientes, grados brix, y antioxidantes, lo cual se traduce a menor pérdida durante los procesos de poscosecha. Asimismo, se logró un menor daño de frutos durante el proceso de cosecha.

Por otra parte, también incrementa la tolerancia de las plantas a las condiciones de estrés por sal y sodio (Na) debido a que reduce la permeabilidad de las membranas celulares; fenómeno que resulta en un bajo nivel de Na, pero alto nivel de potasio (K) en el líquido celular.

La fertilización mineral con silicio tiene un doble efecto en el sistema suelo-planta. Primeramente, la nutrición con silicio al cultivo refuerza en la planta su capacidad de almacenamiento y distribución de carbohidratos requeridos para el crecimiento y producción de cosecha, la autoprotección contra enfermedades causadas por hongos y bacterias, el ataque de insectos y ácaros y de las condiciones desfavorables de clima, al estimular el desarrollo y la actividad de estructuras poliméricas en la cutícula, los tricomas y fitolitos en las superficies de las hojas.

Cabe destacar que en el caso de realizar aplicaciones foliares, el silicio permanece en las hojas creando una capa protectora (silicificación), que produce un efecto repelente al cristalizarse y se vuelve urticante para los estiletes y partes bucales de los insectos plagas.

• Agradecimiento a la empresa Diatomix, S de RL de CV por las facilidades para la elaboración del presente artículo. Si desean más información sobre Diatomix escriban a [email protected],o visiten www.diatomix.mx
• Bibliografía: 1) Rivas Cancino, G. Tesis Especialidad: Influencia del silicato de potasio y aceite de café sobre la expresión de enzimas proteicas de defensa en el cultivo de brócoli. Universidad de LaSalle Bajío, México. 2) Caicedo, L. M., & Chavarriaga M., W. Efecto de la aplicación de dosis de silicio sobre el desarrollo en almácigo de plántulas de café variedad Colombia (2007). Universidad de Caldas. 3) Hernández R., J., Cabrera Galdo, E., Díaz Trujillo, C., Arévalo Amezcua, J., & Ramírez Brown, Y. Residual industrial como complemento en la fertilización sustentable (2011). 4) Bernal E., J. El Silicio en la Agricultura.