Papel del silicio en el cultivo de plantas

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Los elementos esenciales son nutrientes sin los cuales las plantas no pueden completar su ciclo de vida. Entre otros, se incluyen nitrógeno, fósforo y potasio. Pero, también existen elementos no esenciales que aportan ciertos beneficios a algunas plantas. El silicio, que veremos en este artículo, es uno de ellos.

El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y se encuentra en cantidades significativas en el suelo; sin embargo, el silicio solo puede ser absorbido por la planta en forma de ácido monosilícico. La mayoría de las dicotiledóneas (plantas de hoja ancha) absorben pequeñas cantidades de silicio y acumulan menos del 0,5% en su tejido. Algunas monocotiledóneas (gramíneas) como el arroz y otras gramíneas de los humedales acumulan hasta un 5-10% de silicio en su tejido, que es más alto que los rangos normales de nitrógeno o potasio.

Función del silicio

El silicio parece beneficiar a ciertas plantas cuando están bajo estrés. Se ha descubierto que mejora la tolerancia a la sequía y retrasa el marchitamiento en ciertos cultivos donde se retiene el riego y puede mejorar la capacidad de la planta para resistir micronutrientes y otras toxicidades metálicas (es decir, aluminio, cobre, hierro, manganeso, zinc, etc.). Además, se ha descubierto que el silicio ayuda a aumentar la resistencia del vástago. Por ejemplo, la investigación encontró que cuando el arroz y el trigo tienen deficiencia de silicio, sus tallos se debilitan y colapsan fácilmente con el viento o la lluvia (una condición llamada alojamiento); las poinsettias tratadas con silicio han mostrado una menor rotura del tallo. Se ha descubierto que el silicio aumenta la resistencia de ciertas especies de plantas al ataque de hongos patógenos. En el caso del mildiú polvoroso y la phytophthora, el ataque de la enfermedad se retrasó en zinnia, rosa, girasol, pepino (todo mildiú polvoroso) y gerbera (phytophthora) tratados con silicio, pero después de 1 a 3 semanas, tanto las plantas tratadas con silicio como las no tratadas tenían la misma cantidad de enfermedad. Los modos de acción para la mayoría de estos beneficios son inciertos y se necesita más investigación para verificar estos beneficios.

Deficiencia

Dado que el silicio no se considera un elemento esencial, la mayoría de las plantas crecerán normalmente sin él. Sin embargo, algunas plantas han mostrado efectos nocivos si se retiene el silicio. Como se indicó anteriormente, el arroz, el trigo y otros cultivos de gramíneas exhiben una incidencia reducida de encamado cuando se proporciona silicio. Los tomates pueden tener un desarrollo de flores anormal y, junto con el pepino y la fresa, han reducido el cuajado y posiblemente malformado. La deficiencia de silicio también puede aumentar el potencial de toxicidad por manganeso, cobre o hierro en ciertas plantas.

Toxicidad

Aunque es poco común, los niveles excesivos de silicio posiblemente pueden competir con la absorción de otros nutrientes. En gerbera y girasol, se encontró que altos niveles de silicio deforman las flores. Las plantas que se consideran «no acumuladoras» de silicio son más sensibles al exceso de silicio que las que son «acumuladoras» (ver la siguiente tabla).

Acumulador

(> 1,5% Si)

Intermedio

(1,5-0,5% Si)

No acumulador

(<0,5% Si)

Coníferas

Crisantemos

Begonia

Helechos

Pepino

Geranio

Cola de Hores (Equisetum)

Maravilla

Gerbera

Musgos

Impatiens de Nueva Guinea

Pensamiento

Arroz

Calabazas

Petunia

Caña de azúcar

Rosa

Boca de dragón

Calabaza

Girasol

Trigo

Tomate

Zinnia

En la tabla anterior, las plantas se clasifican en función de su tendencia a acumular silicio. Los «acumuladores» acumulan altos niveles de silicio en sus tejidos; “Intermedios” acumulan niveles moderados y “no acumuladores”, niveles bajos en el tejido. El porcentaje de silicio que se acumula en el tejido también se enumera en cada categoría de planta.

¿Dónde encontrar silicio?

El silicio no se incluye en la formulación de la mayoría de los fertilizantes, pero muchos lo contienen como contaminante. Las fuentes de agua suelen proporcionar silicio, así como los componentes del medio de cultivo, e incluso el polvo contiene silicio utilizable. Aunque es posible que cada fuente de silicio utilizable no proporcione niveles significativos para un cultivo, en conjunto puede haber suficiente silicio para negar la necesidad de complementar con un fertilizante de silicio separado, especialmente para los no acumuladores.

Sin embargo, si se usa un fertilizante de silicio, la investigación muestra que el silicato de potasio o el silicato de calcio se pueden inyectar a una tasa de alimentación constante de 50 ppm de silicio o una vez por semana a una tasa de 100 ppm. No exceda las 200 ppm ya que puede causar fitotoxicidad en algunos no acumuladores como se observó en gerbera y girasol. Pruebe el fertilizante de silicio en un pequeño porcentaje de varios cultivos y haga una comparación lado a lado para verificar la fitotoxicidad potencial y los beneficios de los cultivos. Al igual que otros elementos fertilizantes, el silicio debe suministrarse durante todo el ciclo del cultivo.

Tenga en cuenta que los fertilizantes de silicona son muy alcalinos y aumentan considerablemente el pH de la solución madre. Esto reduce la solubilidad de los micronutrientes y el silicio puede formar precipitados en el tanque de almacenamiento. Para equivocarse por el lado de la precaución, es mejor tener tanques de almacenamiento separados para un fertilizante de silicona y su fertilizante estándar.

¿Se necesita silicio?

La investigación muestra los beneficios del uso de silicio con ciertos cultivos agrícolas (arroz, trigo, caña de azúcar, etc.), especialmente si se cultivan en suelos de mala calidad; sin embargo, solo hay estudios limitados que indican que puede haber beneficios para los cultivos de invernadero. Para los cultivos probados, puede resultar beneficioso el uso de silicio para plantas intermedias y acumuladoras. Para los no acumuladores, existe información contradictoria sobre si se benefician. Por ejemplo, el tomate, que no es acumulador, tuvo mayor floración y cuajado cuando se le dio silicio adicional. Sin embargo, los estudios sobre el mildiú polvoroso y la toxicidad de los nutrientes mostraron que no hubo una supresión significativa de ninguno de los dos en los no acumuladores tratados con silicio.

Como se indicó anteriormente, los insumos agrícolas como el agua, los fertilizantes y el sustrato de cultivo pueden suministrar suficiente silicio para los no acumuladores y quizás para los acumuladores intermedios. De lo contrario, los acumuladores intermedios pueden beneficiarse de una suplementación adicional con silicio. Desafortunadamente, la mayoría de los laboratorios no prueban el silicio, por lo que se desconoce si los insumos de un productor ya proporcionan suficiente silicio utilizable para beneficiar a los cultivos.

Para obtener más información, comuníquese con su representante de servicios de Premier Tech Grower:

BLOEPEEJLEY

Ed Bloodnick
Director de horticultura
Sureste de EE. UU.

JoAnn Peery
Especialista en horticultura
Centro de EE. UU., Centro de Canadá

Lance Lawson
Especialista en horticultura
Oeste de EE. UU., Oeste de Canadá

BUETPARSCHEJ

Troy Buechel
Especialista en horticultura
EE. UU.-Nordeste

Susan Parent
Especialista en horticultura
Canadá-Este, EE. UU.-Nueva Inglaterra

Jose Chen Lopez
Especialista en horticultura
México, América Latina y Sudamérica

Referencias:

  • Bent, E., 2007 «Ácido silícico: Creciendo como lo pretendía la naturaleza. Tecnología de frutas y verduras» (7.3): 24-26.
  • Cavins, T., S. Marek y S. Kamenidou, 2010 «El silicio mejora la supresión de enfermedades». Revista GMPro (12): 33-35.
  • Frantz, JM, JC Locke y N. Mattson., 2010 «Actualización de la investigación: ¿Tiene el silicio un papel en la producción de cultivos ornamentales?» Boletín OFA. 924: 17-18.
  • Frantz, JM y JC Locke, 2011 «Resultados listos de la investigación: el silicio en los programas de fertilidad de la floricultura». Productor de invernadero Feb, 2011: 26-27
  • Frantz, JM, S. Khandahar y S. Leisner. 2011. El silicio influye de manera diferencial en la respuesta a la toxicidad del cobre en especies acumuladoras y no acumuladoras de silicio. J. Amer. Hort. Sci. 136: 329-338.
  • Leatherwood, R. y N. Mattson. Incorporación de silicio al programa de fertilizantes en la producción de flores de pascua: beneficios y hechos. www.greenhouse.cornell.edu/crops/factsheets/silicon_poinsettia.pdf
  • Locke, J. 2007. El silicio aumenta los rendimientos, supresión de enfermedades en los medios. Revista GMPro (8): 58.
  • Newman, J. 2008. Suplementar el silicio puede producir beneficios. Revista GMPro: (6): 74-76.
  • White, JD 2007. Silicona como suplemento. Growertalks. Abril de 2007: 34

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