Silicio, el escudo natural que aporta tu suelo

Juventino Lima Donis

Laboratorio: Ecosistemas Proyectos Ambientales S. A.

La protección del sistema de produccion es de vital importancia en el proceso de generar bienes y servicios. En la actualidad factores como la expansión de áreas de producción agrícola y el uso de variedades mejoradas, han hecho que aumente el uso de insumos agrícolas causando un grave deterioro al suelo como componente del medio ambiente. Es por ello que haciendo uso de las buenas prácticas agrícolas y la producción limpia se busca promover el uso de productos de protección o de nutrición cada vez más seguros para la salud humana y amigable con el medio ambiente.

Partiendo de esto, hay empresas que están enfocando sus esfuerzos en investigar, desarrollar y promover productos de bajo impacto a la salud y medio ambiente. Tal es el caso de los nuevos productos de fertilización y bioestimulantes que están saliendo al mercado a base de silicio.

El Silicio (Si) es un elemento químico metaloide, forma parte de la familia de los carbonoideos. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre después del oxígeno. Se presenta en forma amorfa y cristalizada.

Actualmente el Silicio no está catalogado como un micro elemento esencial para las plantas mayores, pero si se sabe, que es un elemento esencial y benéfico para cultivos acumuladores de silicio, como lo son las gramíneas, que se siembran en diferentes regiones productoras de Guatemala.

En Guatemala, se han realizado muy pocos estudios para determinar la concentración de este elemento en los diferentes tipos de suelo que se presentan en el país y en el impacto que tiene el utilizarlos como un medio de fertilización y/o nutrición a los cultivos, por consiguiente, es necesario implementar métodos de estudio y análisis, que permitan un cambio crítico en el entendimiento de las funciones y dinámica de este elemento en el sistema suelo-planta. Además, la poca investigación sobre la extracción, la cuantificación y la validación de métodos analíticos, ha ocasionado el poco interés de estudiar las funciones de este elemento, en el campo de la nutrición vegetal. Es por esto que la aplicación del Silicio, como nutriente esencial, no se tiene contemplado en los planes de fertilización y desarrollo de los cultivos.

Composición y Constitución del Silicio en el Suelo:

El grupo más importante de los minerales del suelo es el de los silicatos. Todos los silicatos están constituidos por una unidad estructural común, un tetraedro de coordinación Si-O. El silicio (4+) situado en el centro del tetraedro de coordinación y rodeado de 4 oxígenos (2-) situados en los vértices. Este grupo tetraédrico se encuentra descompensado eléctricamente (SiO4)4-, (4+ frente a 8- ) por lo que los oxígenos se coordinan a otros cationes para compensar sus cargas (1).

Dependiendo del número de oxígenos que se coordinen a otros silicios, se originan los grandes grupos de silicatos, es decir, según el número de vértices compartidos por tetraedros que pueden ser 0, 1, 2, 3 o 4.

Desde el punto de vista edáfico el gran grupo de los filosilicatos es la clase más importante, ya que a este grupo pertenecen la mayoría de los minerales de la fracción arcilla tamaño <2 micras. Los filosilicatos están constituidos por el agrupamiento de los tetraedros compartiendo entre sí tres vértices (los tres del plano basal) formando planos.

El cuarto vértice (el vértice superior) se une a un catión de coordinación octaédrica. Generalmente el catión octaédrico es Mg (capa trioctaédrica) o Al (capa dioctaédrica). De esta manera la estructura de estos minerales está formada por un apilamiento de capas de tetraedros y octaedros, formando estructuras laminares (1).

Solubilidad del Silicio:

Los óxidos de muchos metales reaccionan con el agua para formar bases y los óxidos de no metales reaccionan con al agua para formar ácidos. De manera muy similar, el dióxido de silicio amorfo, reacciona con el agua para formar ácido silícico.

El SiO2 en el suelo es un compuesto sólido que puede ser amorfo o asumir diferentes formas cristalinas. Este se forma como el resultado de la intemperización química, de los materiales primarios del suelo (Ciclosilicatos, Filosilicatos y Tectosilicatos) o bien por el aporte al suelo de formas orgánicas (Silicofitolitos) e inorgánicas (Silicas amorfas). Sin embargo, cuando la solubilidad es excedida, se forma silicio amorfo, formando lentamente un precipitado gelatinoso o coloide.

El silicio que se libera al medio en forma soluble, principalmente es el monómero ácido ortosilicico, el cual puede polimerizarse y formar coloides. El ácido ortosilicico, y las cadenas poliméricas son capaces de disolver el fósforo y el hierro, presentes en los fertilizantes y en el suelo en la forma de fosfatos de aluminio o de carbonatos. Así también el ácido ortosilicico y sus polímeros pueden crear gradientes de concentración, facilitando la movilización de los minerales a los sitios donde ocurre la demanda (4).

La mayoría de los suelos contienen grandes cantidades de Si insoluble, así como soluble. Sin embargo, la disolución del Si desde los minerales del suelo es lenta y su adsorción por el suelo depende de diversos factores como el pH, acidez y la capacidad de lixiviarse a través del suelo. Las fuentes más comunes de silicio para enmiendas a suelos son: Escorias de silicato de calcio (CaAl2Si2O8) que contienen de 18-21 % Si, Metasilicato de calcio (CaSiO3) 31 % Si , Metasilicato de sodio (NaSiO3) 23 % Si (3).

Beneficios del Silicio:

El silicio juega un papel importante, debido a que desempeña diferentes funciones tanto en el suelo como dentro de la planta. Una buena concentración de silicio en el suelo y la aplicación de minerales ricos a través de los procesos de fertilización, tiene como consecuencia grandes beneficios que permiten una solución rentable a la economía en la producción agrícola (2).

A continuación, se muestran detalladamente algunos de los beneficios al aplicar Silicio:

Apenas iniciamos a comprender el rol que tiene el silicio en el sistema suelo-planta, y el potencial comercial de este, por lo que estos beneficios atribuidos al Silicio, pueden resultar aprovechables en Guatemala para el gremio de laboratorios que se dedican al análisis de suelos tanto a nivel agrícola como industrial; pues se tienen las condiciones necesarias:

• Se cuenta con laboratorios con un sistema de gestión de la calidad robusto, con altos estándares en la técnica y capacidad analítica en suelos.

• Personal profesional capacitado para realizar programas de investigación, desarrollo de productos y capacitación a productores.

• Diversas empresa o entidades del sector agrícola, construcción, minería, etc. que requieren análisis de laboratorio para la toma de decisiones y donde se puede fomentar el uso de nuevos productos a base de silicio para mejorar la productividad.

El reto consiste en captar e invertir recursos para destinarlos a conocer más a fondo estos beneficios, y crear ideas para promover más y nuevos trabajos que demuestren la utilidad del Silicio, pues actualmente en Guatemala dependemos principalmente de los trabajos realizados por otros laboratorios o entidades de diferentes partes del mundo. Es acá donde la Academia juega un papel importante, pues debe de crear propuestas que fomenten en la formación de nuevos profesionales, el interés por la investigación en el campo de los suelos y brindar a la industria en general sus investigaciones para el desarrollo de país.

También es necesario que se establezcan protocolos y metodologías para la extracción y análisis de muestras de silicio tanto en campo como dentro del laboratorio aplicables a las condiciones propias del país. Resulta relevante conocer a ciencia cierta, cuales son los requerimientos óptimos de Silicio para cada uno de los cultivos en sus diferentes etapas de desarrollo, cuánto aporta de este tanto en su forma soluble como insoluble, cada uno de los suelos de la amplia gama presentes en Guatemala; y cuáles son los efectos antagónicos predominantes que limitan su aprovechamiento, con el objetivo de implementar planes de fertilización y poder emitir recomendaciones a productores.

Debido a que muchos suelos presentan bajos niveles de Silicio disponible para las plantas, resulta oportuno considerar la elaboración de nuevos productos o suplementos a base de silicio que ayuden a compensar esas deficiencias a través de enmiendas para mejorar estructura y composición del suelo, aplicaciones foliares o solubles en agua de riego, para ser utilizados como fertilizante o como producto fitosanitario. Así mismo el Silicio al ser un mineral de absorción lenta, se puede innovar en productos que mejoren la velocidad de absorción del Silicio tanto por la raíz como vía foliar.

Bibliografia:

1. Dorronsoro, C. Libros Electrónicos en Línea: Introducción a la Edafología. Departamento de Edafología y Química Agrícola Universidad de Granada. España. Disponible en <span “>http://www.edafologia.net/introeda/tema00/progr.htm.

2. Datnoff, L. 2017. Revista Red Agrícola: Productos de Silicio Ayudan a las plantas a superar estrés biótico y abiótico (en línea). Consultado 28 de may2020. Disponible en <span “>https://www.redagricola.com/cl/productos-de-silicio-ayudan-las-plantas/.
3. INTAGRI S.C. Boletín Informativo: Silicio Para la Protección y Nutrición Vegetal (en línea). Consultado 29 de may2020. Disponible en <span “>https://www.intagri.com/articulos/nutricion-vegetal/silicio-para-la-nutricion-y-proteccion-vegetal.

4. Quero, E. (s.f.). Nueva tecnología para optimizar la producción agrícola tecnificada y tradicional y mejorar la calidad agrícola de los suelos. Instituto tecnológico superior de Urupan, Michoacán, 16p.

Este artículo fue publicado en la revista de RELABSA