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Cahuello: Rol Del Silicio En La Agricultura Sustentable o S...
Cahuello: Rol Del Silicio En La Agricultura Sustentable o S...: El Silicio en los organismos vivos. El Silicio es uno de los elementos más comunes en la tierra, su propiedad nos ofrece un sin número de ...
Rol Del Silicio En La Agricultura Sustentable o Sostenible
El Silicio en los organismos vivos. El Silicio es uno de los elementos más comunes en la tierra, su propiedad nos ofrece un sin número de beneficios en el cultivo que nos permite aprovechar al máximo los nutrientes que requiere la planta para su desarrollo y cuidado, este elemento mayor que no aparece en muchos análisis de suelos y Foliares, la mayor parte de estos, ni siquiera monitorean su presencia; su propiedad puede:
·
El silicio incrementa la productividad y calidad de las cosechas
agrícolas. Refuerza en la planta su capacidad de almacenamiento y distribución de
carbohidratos para el crecimiento y producción de la cosecha.
· Protección 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 actividad de estructuras poliméricas en la cutícula,
los tricomas y fitolitos en la superficie de las hojas.
·
Optimiza la fertilidad del suelo, mejorar la retención y
disponibilidad del agua, sus propiedades físicas y químicas y de mantener los
nutrientes en forma disponible para la planta.
· Incrementar la resistencia al estrés, aumentar la
fotosíntesis y el contenido de clorofila, mejorar la resistencia a la sequía,
aumentar la tolerancia a la salinidad, mejorarla fertilidad del suelo
y disminuir tendedura.
·
También
puede reducir la presión de los
insectos, los daños por heladas y de las enfermedades destructoras, mientras
disminuye los requerimientos de irrigación, neutraliza el efecto de los metales
pesados y el efecto negativo de los excesos de sodio.
·
Puede
aumentar el crecimiento de las raíces,
incrementar los rendimientos y aumentar la calidad de las cosechas.
·
En ausencia de Si las plantas vasculares
son más vulnerables a patógenos, insectos fitófagos y herbívoros. El Si también
les confiere resistencia al estrés biótico y abiótico. Aunque se han encontrado
evidencias genéticas de los posibles mecanismos de absorción y acumulación de Si, aún queda mucho por explorar acerca
del papel bioquímico y fisiológico de este
elemento en las plantas.
·
El silicio incrementa la resistencia a la sequía en las plantas.
Puede optimizar el aprovechamiento del agua de riego en un 30 a 40% y ampliar los intervalos del riego sin efectos negativos sobre las plantas.
Permite completar la rehabilitación de suelos afectados por sales, compactación y bajos niveles de pH.
Puede optimizar el aprovechamiento del agua de riego en un 30 a 40% y ampliar los intervalos del riego sin efectos negativos sobre las plantas.
Permite completar la rehabilitación de suelos afectados por sales, compactación y bajos niveles de pH.
·
El silicio promueve la colonización por microorganismos
simbióticos benéficos (bacterias y hongos). Promueve la colonización de las
raíces por algas, líquenes, bacterias y micorrizas, mejorando la fijación y
asimilación de nitrógeno y fósforo entre otros minerales.
·
El silicio forma parte de la estructura de los tricomas.
Incrementa el número y tamaño de tricomas estructurales y glandulares, ya que forma parte de su estructura, y este puede ser el mecanismo por el cual el silicio mejora e incrementa la resistencia de los cultivos al ataque de insectos, hongos y bacterias
Incrementa el número y tamaño de tricomas estructurales y glandulares, ya que forma parte de su estructura, y este puede ser el mecanismo por el cual el silicio mejora e incrementa la resistencia de los cultivos al ataque de insectos, hongos y bacterias
·
También, en animales se han reconocido las
funciones del Si, principalmente en la formación de huesos y la respuesta
inmune.
Los compuestos de Si constituyen más
del 60% de los compuestos del suelo y su concentración en forma soluble, como
ácido silícico, está entre 35 y 40 mg*l-1 o 0,1 a 0,6 mM (Epstein, 1999; Ma etal., 2004; Fauteux
et al., 2005). El átomo de Si, como el C, tiene cuatro electrones de
valencia. Debido a su radio atómico los enlaces Si-Si son más débiles que los
enlaces C-C y son inestables en presencia de agua. Hasta ahora no se
ha demostrado la existencia de enlaces Si-O-C o
Si-C (Meunier, 2003). El Si se
combina con el O2 para
formar silicatos insolubles en agua o redes de polímeros de dióxido de Si
(cuarzo), y tiende a salir de la circulación en un ambiente aeróbico.
El ciclo biogeoquímico de cualquier elemento asegura su recambio rápido,
haciéndose asequible en diferentes formas o estados (sólido, líquido, gaseoso)
y el ciclo del Si impide su abundancia en la biosfera. La fracción terrestre o
de las aguas continentales del ciclo del Si alimentan la parte marina, pero la
reposición solo puede proceder por vía el ciclo del sedimento marino. Esto
último ocurre cuando hay elevación de montañas o subducción, lo cual puede
retrasar decenas o centenares de millones de años el retorno del Si marino
a los continentes. El cuarzo, la forma más abundante de Si en la corteza
terrestre, se intemperiza tan lentamente que no es una fuente apreciable de
ácido silícico para la biota (Exley, 1998). Sin embargo, la acumulación de Si
en las plantas es suficiente para afectar la intemperización. En la selva
del Congo, en África, se encontró que el 74% del Si disuelto se originó a
partir de la disolución de fitolitos. En la isla volcánica de Reunión, en el
Océano Índico, existe una capa de fitolitos de 15cm de espesor, acumulación que
ha sido favorecida por la presencia de bambú y de Si disponible en las
cenizas volcánicas (Meunier, 2003). El Si está presente en plantas en
cantidades equivalentes a los macronutrientes, como Ca, Mg y P. Su presencia en
los vegetales es ubicua y dada su abundancia es casi imposible eliminarlo de
los substratos donde ellas crecen. Incluso cuando las plantas son cultivadas en
hidroponía el Si está disponible, pues el ácido silícico, una molécula no
cargada, pasa a través de los intercambiadores iónicos usados para purificar el
agua con grado laboratorio; además, el Si puede desprenderse de los utensilios
de vidrio (Epstein, 1999). En las gramíneas el Si se acumula en cantidades
mayores que cualquier otro elemento inorgánico. Excepto en ciertas algas,
diatomeas y equisetáceas (cola de caballo), el Si no es considerado un elemento
esencial para las plantas. Como resultado de esto, el Si es omitido en la
formulación de soluciones de cultivo de uso rutinario y no es considerado en
muchas investigaciones de fisiología vegetal. Sin embargo, las evidencias
muestran que las estructuras de las plantas que crecen en ausencia de Si frecuentemente
son más débiles y su crecimiento, desarrollo, viabilidad y reproducción son anormales,
son más susceptibles al estrés abiótico, como toxicidad por metales, fácilmente
invadidas por organismos patógenos, insectos fitófagos y mamíferos herbívoros.
La mayoría de estas respuestas se observan en plantas que crecen en suelos
pobres en Si (Epstein, 1994). El Si es uno de los constituyentes inorgánicos
más abundantes de las plantas superiores; sin embargo, está ausente, o es
incluido en un número limitado de publicaciones. La razón de esta discrepancia
entre el contenido de Si en las plantas y el tema del Si en las publicaciones
sobre plantas, es debida a la conclusión al a que llegaron los desarrolladores
de técnicas de cultivo en los años 80, de que el Si no necesita ser incluido en
la formulación de nutrientes y que, por lo tanto, es dispensable en el
crecimiento vegetal (Epstein, 1999).Hay, sin embargo, grupos de botánicos,
agrónomos, horticultores y patólogos vegetales que han profundizado y expandido
el conocimiento del Si (Piperno et al.,
2002; Morikawa y Saigusa, 2004;Wang et al., 2004; Fauteux et al., 2006; Gunes et al., 2007) y
en algunos experimentos de fisiología vegetal se
muestra que el Si mejora la retención
del agua en los tejidos (Romero-Aranda et
al .,2006),reduce el daño
oxidativo a las membranas ocasionado por exceso de iones (Gunes et
al.,2007), lo que refuerza que este elemento sea tomado en consideración
en la biología de plantas. Las diatomeas y el ciclo biogeoquímico del SiA los
protistas acuáticos de la clase Bacillariophyceae, o diatomeas, les es indispensable el Si que depositan en la pared
celular, a la cual se le conoce como frústula
(Martin-Jézéquel et al., 2000).
Por 40 millones de años, las diatomeas han usado el Si en la tierra. Las
diatomeas son miembros muy importantes del fitoplancton marino y son también
importantes para el ciclo biogeoquímico del Si y en la fijación
global de CO2. Estos organismos unicelulares, fotosintéticos, toman el ácido silícico disuelto en el agua y lo precipitan en forma de Si opalino para formar sus frústula, o
paredes celulares en forma de cápsulas. Las frústulas protegen a los organismos
de los factores ambientales.
El ácido
silícico es incorporado
por transportadores específicos (Hildebrand y etherbee, 2003) y
polimerizado intracelularmente en una vesícula especializada dentro de una
matriz orgánica que consiste de polipéptidos catiónicos (Kröger
et al., 1999). La concentración
intracelular de ácido silícico se
regula a través de su condensación y polimerización en un proceso
dependiente del pH, lo que da como resultado sílice amorfa que es depositado organizadamente para elaborar
las frústulas. Después de la polimerización, el Si amorfo, hidratado en forma de SinO2-x (OH)2x,
donde n y x son números enteros, es movilizado al exterior de la
célula (Martin-Jézéquel, et al., 2000).
jueves, 17 de marzo de 2016
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domingo, 13 de marzo de 2016
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