Beneficios del silicio en la agricultura

NOV
29
2013
Simposio Internacional
Memorias
Beneficios del Silicio en la Agricultura
1er
www.blog.silicioagromil.com

CONTENIDO
El enigmático Silicio, una alternativa fútil o eficiente ante eventos de estrés ambiental
y enfrentar el cambio climático en Colombia.................................................................................................3
El Silicio y el estrés biológico.....................................................................................................................5
Experiencias experimentales del uso de Silicio como sustituto de fertilizante en el cultivo de Palma de Aceite.............6
Eficiencia Agronómica de Fertilizantes con Contenido de Silicio.....................................................................18
La adaptación de la agricultura colombiana ante impactos del cambio climático y la ........................................33
variabilidad climática anómala
El Silicio y el control en las enfermedades en las plantas...............................................................................36
Aspectos fisiológicos y bioquímicos de la resistencia de huéspedes tratados con Silicio frente a patógenos.............43
Posters estudiantes.................................................................................................................................52
El Silicio potencializa la ruta de fenilpropanoides en las raíces de plantas del cultivo de ....................................52
banano susceptible durante el proceso de infección de Fusarium oxysporum f.sp. cubense
El intercambio gaseoso foliar de las plantas de trigo suministradas con Silicio e infectadas .................................53
con Pyricularia oryzae
El Silicio altera el metabolismo antioxidante de hojas de trigo infectado por Pyricularia oryzae............................54
El Silicio en la Floricultura........................................................................................................................55

1er
3www.blog.silicioagromil.com
El enigmático Silicio, una alternativa fútil o eficiente ante eventos
Introducción
El cambio climático y sus implicaciones sobre la produc-
ción agrícola y, particularmente, la seguridad alimentaria
como también en la oferta de materias primas para la in-
dustria, son una preocupación cada vez mayor para paí-
ses en vía de desarrollo en las zonas tropicales. Eventos
cada vez más frecuentes e intensos de El Niño y La Niña,
nos permiten reflexionar y re-pensar cómo debemos ser
más eficientes en la actividades de investigación aplicada
a la agricultura. Colombia posee muchas zonas de vida,
una gran diversidad de especies vegetales con gran po-
tencial de uso, regiones con una alta vocación agrícola y
potencial forestal. No obstante, su gran mosaico edafoló-
gico y climático, y a su vez, zonas con gran vulnerabilidad
a la desertificación y alteraciones en su régimen climático,
pueden comprometer la producción agrícola como resul-
tado de una mayor intensificación de problemas sanitarios
(patológicos y entomológicos) y la productividad agrícola
(crecimiento y rendimiento).
de estrés ambiental y enfrentar el cambio
climático en Colombia
1
Escuela de Biología, Grupo de Investigación en Ecofisiología Vegetal & Ecosistemas Terrestres, Universidad Industrial de Santander; ECAPMA- Seccional Nor-Oriental,
Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD; Dpto. Técnico-Científico Agromil S.A.
En consecuencia, el mejoramiento genético de cultivos ac-
tual tiene como premisas prioritarias la búsqueda de una
mayor eficiencia en el uso de los recursos abajo y encima
del suelo, que a su vez, favorezcan la expresión del poten-
cial genético y productivo de los genotipos, especialmen-
te, ante condiciones adversas. No obstante, la presión de
selección en busca de genotipos más productivos pue-
de reducir la expresión algunos rasgos morfo-fisiológicos,
bioquímicos y provocar compromisos (trade-off) entre los
mismos cuando las plantas se enfrentan ante eventuales
eventos de escasez de un recurso, abajo o encima de sue-
lo. El uso de herramientas modernas como los sensores re-
moto e imágenes satelitales que permiten determinar y la
toma de decisiones más adecuadas para suplir las defi-
ciencias y suministrar los insumos del suelo, especialmen-
te. A pesar de todo ello, bajo condiciones de campo, los
productores rurales usualmente suministran los insumos, es-
pecialmente, fertilizantes tradicionales (nitrógeno, fósforo,
Nelson Rodríguez-López1
; Germán Moreno-Arenas1
;
Leinny García1
; Maribel Zarate1
; José Arango Guerra1
;
Yenis González-Correa2
& Rosa E López3
.

4
potasio y elementos menores excepcionalmente) para pro-
mover las condiciones necesarias para un buen desarrollo
y los genotipos, que en última instancia, deberían reflejar
un alto índice de cosecha (IC). Es así como la fertilización
del suelo, asociada a las disponibilidades de luz y agua
en el suelo, son aspectos esenciales para la nutrición de
las plantas con efectos en su funcionamiento, protección
y productividad.
En relación al Silicio (Si) y su papel ante escenarios climá-
ticos futuros surgen, entonces, preguntas básicas: i) Porqué
hay tanto Si en el suelo?; ii) Porqué el Silicio nunca fue
considerado un elemento esencial para la nutrición de las
plantas?; iii) Porqué se puede considerar al Si un elemen-
to integrador y regulador en los procesos de protección
de los cultivos? iv) si el Si se torna esencial para las plan-
tas, qué tipo de fuentes silicatadas son las apropiadas en
la producción agrícola para enfrentar el cambio ambien-
tal?; v) Qué papel tiene y cómo puede contribuir el Si en
la agricultura ante el desafío del cambio climático? y vi)
Existen evidencias con rigor técnico-científico acerca de
los beneficios eco-fisiológicos y sanitarios del Si y su des-
empeño en diferentes cultivos en diferentes zonas agrícola
de Colombia?. El Si es abundante en la corteza terrestre
e hipotéticamente podría estar asociado a procesos evo-
lutivos de la vegetación en nuestro planeta. De hecho, las
plantas hacen parte del ciclo biogeoquímico del Si. Lo
enigmático del Si está en la manera cómo actúa, cómo
funciona y cómo promueve diferentes procesos morfo-fisio-
lógicos, bioquímicos y moleculares en las plantas, como
lo demuestran numerosos trabajos y experimentos cuyas
aproximaciones enfatizan en aspectos fisiológicos, patoló-
gicos y agronómicos. El Si potencializa la capacidad de
uso de recursos mediante mejoras de la arquitectura del
dosel foliar, mejora de la eficiencia del uso del agua, me-
jora en la absorción de nutrientes y tolerancia a estrés hí-
drico. Adicionalmente, hay muestras claras de la mejora
en la protección contra patógenos y resistencia al ataque
de insectos plagas.
Para avanzar en el conocimiento y aplicación de tecnolo-
gías involucrando el uso del Si en los sistemas agrícolas
de Colombia, es importante el uso de herramientas perti-
nentes para su evaluación y son necesarios la ejecución
de trabajos de investigación integrales y rigurosas en cam-
po y condiciones controladas. Es muy común utilizar los
parámetros o análisis del crecimiento y rendimiento. No
obstante, es muy frecuente una interpretación equivocada
de los resultados debido al ruido que ocasiona el tamaño
de las plantas y la ontogenia (plasticidad aparente) y no
la respuesta al recurso ambiental disponible o no (plastici-
dad verdadera). Es importante, entonces, enfatizar la apli-
cación de metodologías adecuadas para corroborar la
contribución del Si en diferentes condiciones edafo-climá-
ticas, definir fuentes, épocas y dosis-respuesta. Sumado a
una mejor interpretación de aquellas técnicas metodoló-
gicas, que usualmente se utilizan con fines de selección
y manejo agronómico de especies agrícolas para maxi-
mizar los rendimientos y mitigar los impactos de eventos
climáticos extremos, tales como el exceso de agua o la se-
quía extrema en el suelo.
Actualmente, los vínculos entre la Universidad Industrial de
Santander, la Empresa Agromil S.A. y otras instituciones
privadas y públicas, han dado los primeros pasos para
consolidar el uso del Silicato de Potasio en Colombia, los
esfuerzos pretenden generar las necesarias las informacio-
nes para su uso adecuado en los planes de fertilización
de los sistemas agrícolas. Se presentan y se discuten plan-
teamientos e hipótesis acerca del papel enigmático del Si
como alternativa tecnológica para el crecimiento y mane-
jo agronómico integral-uso eficiente de los recursos abajo
y encima del suelo- en los sistemas agrícolas. Además, su-
gerimos el uso de una nueva aproximación metodológica
que podrá ser útil y mejorar la interpretación para la selec-
ción y manejo de genotipos con énfasis en la capacidad
de respuesta ante diferentes condiciones de cultivo de for-
ma integral teniendo en cuenta al Si como eje central y
contribuir a la mitigación ante el cambio climático, espe-
cialmente, en áreas marginales y de baja tecnología para
en el trópico colombiano.
Palabras claves: Silicio, estrés abiótico y biótico, fisiología,
fitosanidad vegetal, sistemas agrícolas, cambio climático

1er
El Silicio ha sido demostrado como un supresor de un
número de enfermedades foliares y radiculares en dico-
tiledóneas y monocotiledóneas. Esta supresión ha sido
eficaz no sólo contra las enfermedades fúngicas, si
no con las provocadas por infecciones fúngicas como
Oomycota, bacterias, nematodos y virus. El Silicio pare-
ce afectar a un número de componentes de resistencia
de la planta huésped que incluye el retraso de la incuba-
ción y período de latencia, reducción de las tasas de ex-
pansión de la lesión, tamaño de la lesión, y el número de
lesiones. Posteriormente, el progreso de la enfermedad
y / o al final la severidad de la enfermedad se reduce
drásticamente, y la resistencia de los cultivares suscepti-
bles se ve aumentada a casi el mismo nivel que aquellos
con resistencia completa o parcial. El Silicio puede inclu-
so suprimir enfermedades de las plantas tan eficazmente
como un fungicida. A medida que la concentración de
Silicio (insoluble o soluble) aumenta en el tejido vegetal,
la supresión de enfermedades de las plantas mejora en
gran medida. Además, el suministro de Silicio a la plan-
ta debe ser continuo o los efectos supresores de la enfer-
medad se reducen o no existen. Se han propuesto dos
hipótesis para explicar cómo Silicio aumenta la resisten-
cia de la planta contra la infección por patógenos, i) la
capa de Silicio insoluble se deposita en las células epi-
dérmicas impidiendo la penetración por el patógeno (i.
e. ‘hipotesis de barrera mecánica’) y ii) que el Silicio so-
luble afecta a la respuesta de la planta a nivel bioquími-
co y molecular. Para esta última hipótesis, un número de
estudios han demostrado aumentos en compuestos de-
fensivos de plantas, tales como compuestos fenólicos, fi-
toalexinas y proteínas de resistencia de plantas. Amplios
estudios del Genoma para Arabidopsis, tomate, arroz y
trigo modificado con Silicio y en comparación con las
plantas testigo no modificadas también ha demostrado
una expresión diferencial de un gran número de genes, y
estos genes son conocidos por estar involucrados en los
mecanismos de defensa de la planta huésped o el meta-
bolismo. Claramente, este elemento casi esencial puede
desempeñar un papel importante en la supresión de en-
fermedades de las plantas cultivadas bajo condiciones
de invernadero y de campo, especialmente para suelos
o mezclas sin suelo considerados por estar bajos o limi-
tados en Silicio disponible para la planta.
El Silicio y el estrés biológico
Lawrence E. Datnoff
Department of Plant Pathology & Crop Physiology, LSU AgCenter, Baton Rouge, LA

6
Experiencias experimentales del uso de Silicio como
sustituto de fertilizante en el cultivo de Palma de Aceite
M.Sc. Jorge Mario Corzo
NaturAceites, S.A., Guatemala
PhD. Alvaro Acosta.
El Silicio es el elemento más abundante en la corteza te-
rrestre. Las plantas absorben Silicio en el mismo orden de
magnitud de los macronutrientes, sin embargo, no ha sido
probado que el Silicio sea un elemento esencial para las
plantas superiores. La literatura científica en diferentes paí-
ses ha reportado los efectos benéficos del Silicio utilizado
como fertilizante en el mejoramiento de la productividad
y sostenibilidad de la producción en una gran variedad
de cultivos incluyendo arroz, trigo, cebada, maíz, y pepi-
no. El Silicio es absorbido en forma de óxido de Silicio y
transportado a los tallos y luego de la perdida de agua
por transpiración, es polimerizado en sílica gel en estructu-
ras denominadas phytolitos en la superficie de las hojas y
los tallos. Reportes de literatura demuestran el mejoramien-
to de la resistencia mecánica de los tejidos de las plantas
de arroz por engrosamiento de las paredes de los ases
vasculares como resultado de aplicaciones de Silicio, al
igual que su efecto en el mejoramiento de la resistencia de
plantas a ataques de hongos patógenos.
Aplicaciones comerciales de Silicio han mostrado un in-
cremento en la cantidad de fósforo disponible y potasio
intercambiable en el suelo, así como una reducción signi-
ficativa de la toxicidad de aluminio. El uso de Silicio en
palma fue reportado por Acosta 2008 como componente
en el plan de manejo de la pudrición de cogollo en cen-
tro América indicando como aplicaciones comerciales de
Silicio permitían una reducción significativa en la inciden-
cia de la enfermedad así como un recuperación más rápi-
da de las plantas, permitiendo una reducción significativa
en el impacto económico de la pudrición de cogollo en
las plantaciones del Pacifico Central de Costa Rica.
A partir del 2008, varias plantaciones comerciales de
palma de aceite en Costa Rica, Nicaragua, Guatemala,
Panamá y Colombia vienen utilizando comercialmente el
Silicio para el mejoramiento de la sostenibilidad del cultivo
en diferentes etapas del desarrollo desde vivero, estable-
cimiento y desarrollo de plántulas en campo y plantación
adulta.
Este trabajo presenta algunos resultados experimentales del
uso de Silicio como mejorador de la eficiencia de fósforo y
potasio en suelo y follaje de la palma , así como experien-
cias de algunas de las plantaciones de palma de aceite de
Centroamérica en el uso comercial de Silicio en programas
de manejo integrado de la nutrición y su efecto en el mejo-
ramiento del desarrollo de las plantas así como en la ma-
yor eficiencia del programa de fertilización representado en
una reducción en los costos del programa de fertilización.

1er
Introducción
Características
44 Constituye el 28% de la corteza sólida de la Tierra,
mientras que el Oxígeno constituye el 46.6%
• El Silicio es el elemento electropositivo más abun-
dante de la corteza terrestre.
44 El Silicio se encuentra normalmente en forma de óxi-
do: el cuarzo y la sílice.
44 La absorción del Silicio por la planta es por medio de
Acido Orto Silícico (H4
SiO4
).
44 Usos del Silicio: Hormigón, ladrillos, esmaltes, cerámi-
ca, acero y vidrio, siendo uno de los elementos más
útiles y económicos.
44 El uso de este elemento en la agricultura no es muy
común, pero se ha investigado por más de 100 años.
Importancia del Silicio
44 El Silicio es absorbido por las raíces junto con el
agua de la solución del suelo y fácilmente transloca-
do en el xilema.
44 El Silicio en la Palma Aceitera presenta una absor-
ción Activa.
44 Cambios de la química de suelo:
• Incremento en la cantidad de fósforo disponible.
• Incremento de Potasio intercambiable.
• Reducción en la toxicidad de Aluminio.
44 Según Primavesi 1984, Bernal 2,012 y Caicedo y
Chavarriaga 2,008 al Silicio se le ha relacionado
con las siguientes características en la agricultura:
• Resistencia de la planta a enfermedades fungosas.
• Disminución de ataque de insectos.
• Mantenimiento de hojas y tallos erectos (resisten-
cia al vuelco).
• Eficiencia en el uso del agua.
• Incremento en los rendimientos del cultivo.
• Translocación del fósforo.
44 El Silicio incrementa la productividad y calidad de las
cosechas agrícolas
• Arroz (15-100%).
• Maíz (15-35%).
• Trigo (10-30%).
• Cebada (10-40%).
• Caña de Azúcar (55-150%).
• Aguacate, Mango, (40-70 %).
• Zarzamora, Guayaba, hortalizas, Jitomate, Chile
(50-150%) y otros, como el Fríjol, (Quero, G.
2.007).

8
Justificación
Química de la Palma Aceitera
Tabla 1. Extracción, inmovilización y reciclado de nutrientes en palmas de aceite adultas en Malasia (según Ng y
Thamboo, 1967 y Ng et al., 1968)
Figura 1. Concentración Foliar de Potasio, Calcio y Silicio en diferentes Niveles de la Palma Aceitera
Palma de Aceite, Thomas Fairhurst y Rolf Härdter, 2.003
44 Concentraciones de Potasio, Calcio y Silicio.
44 Comentar sobre la concentracion de K es la que ayuda al peso de racimos.
Malasia (24 t RFF ha-1) N P K Mg
Kg palma-1 año -1
Extracción con fruto cosechado 0,49 0,082 0,63 0,14
Inmovilización en el tejido de la
palma
0,27 0,022 0,47 0,072
Nutriente reciclado 0,53 0,076 0,69 0,19
Absorción total 1,29 0,18 1,79 0,40
Extracción (% de la absorción total) 38 46 35 35
Absorción total (148 palmas ha-1) 191 27 265 59
Absorción (kg t-1 RFF) 8,0 1,1 11,0 2,5

1er
Beneficios en Sanidad Vegetal
44 El Silicio se acumula en los tejidos de todas las plan-
tas, representando entre el 0,1% y el 10% de la mate-
ria seca (Cruiscol, 2.008).
44 Hojas más fuertes (Bernal, 2.012).
44 Menor incidencia de enfermedades (Bernal, 2.012).
44 Tolerancia a estrés hídrico y temperaturas extremas
(Quero, 2.008).
44 Mayor resistencia a las plagas y enfermedades
(Quero, 2.008).
Figura 2. Acumulación de Silicio en Hojas de Arroz.
Ph.D.Javier Bernal E. Mexico, 2.008
Beneficios en Nutrición Vegetal
44 Mayor crecimiento y desarrollo de las plantas
(Caicedo y Chavarriaga, 2.008).
44 Mayor tasa de emisión de hojas (Caicedo y
Chavarriaga, 2.008).
44 Liberación de fósforo y potasio en el suelo (Acosta,
2.013).
44 Eficiencia en fertilización (Naturaceites, 2.013).
44 Reducción de la contaminación del suelo por produc-
tos químicos (Bernal, 2.008).

10
Experiencias
Figura 3. Prevención de Enfermedades
Figura 4. Cambios en la Química del Suelo
44 Efecto del Silicio en la concentración del Fósforo disponible del Suelo en di-
ferentes regiones.

1er
44 Efecto del Silicio en el Potasio extraíble del suelo en diferentes regiones.
Figura 5. Cambios en la Química del Suelo
Viveros
44 Comparación entre diferentes clases de tecnologías
de nutrición vegetal en viveros de NaturAceites
44 Tratamientos:
• Fertilización Granulada (Testigo Comercial) (FG
100%).
• 100% Silicio, 0% Fertilización (Si 100%).
• Testigo Absoluto (Testigo).

12
Figura 6. Parámetros de Hoja
Figura 7. Parámetros de Crecimiento
44 En la tasa de emisión de hojas se observa una respuesta positiva al
tratamiento de Silicio.
44 El largo de hoja responde levemente mejor a la Fertilización Granulada,
comparada con la aplicación de Silicio.
44 Tanto en la altura como en el diámetro de la base de las plantas de
vivero no se observa diferencia en entre el tratamiento de Fertilización
Granulada y Silicio.

1er
Figura 8. Parámetros de Raíces
44 Se genero un volumen de raíces mayor con el tratamiento de
Silicio que con la Fertilización Granulada.
Sustitución de formulas de fertilizante por Silicio
44 Comparación entre diferentes combinaciones de Silicio y Fertilizante Granulado
en plantaciones adultas de NaturAceites.
44 Objetivo: Búsqueda de mayor eficiencia de fertilizantes químicos y reducción de
costos por esta actividad.
44 Inicio: 2.011.
44 Tratamientos:
• O% Silicio, 100% Fertilización Granulada
• 10% Silicio, 90% Fertilización Granulada

14
44 Mayores tasas de emisión de hoja en los tratamientos de 10 y 20% de sustitución.
44 Mayor cantidad de hojas en los tratamientos de 20 y 30% de sustitución.
44 30 meses de información.
44 Mayores área foliar en los tratamientos de 30 y 40% de sustitución.
44 Mayor largo de hoja en los tratamientos de 10 y 20% de sustitución.

1er
44 Mayor masa foliar por palma en los tratamientos de 20 y 30% de sustitución.
44 Mayor cantidad de racimos en palmas en los tratamientos de 10 y 20% de sustitución.
Figura 11. Comparación en la concentración de P en el follaje la aplicación de Silicio como fertilizante
44 Incremento tanto en el fósforo del suelo como en el fósforo foliar, con o sin sustitución de Silicio.
44 Incremento sostenible del fósforo a nivel foliar después de 2 años de aplicación de Silicio.
44 Con el uso del Silicio permite reducir las dosis de Fósforo sin que este afecte la concentración de Fósforo en el sue-
lo como en el follaje.

16
Figura 12. Comparación en la concentración de K en la aplicación de Silicio como fertilizante
44 Incremento tanto en el Potasio del suelo como en el Potasio foliar, con o sin sustitución de Silicio
44 Incremento sostenible del Potasio a nivel foliar después de 2 años de aplicación de Silicio
44 Con el uso del Silicio permite reducir las dosis de Potasio sin que esta afecte la concentración de Potasio extraible del
suelo como la concentración de este en el follaje
Otras experiencias en Centro América
Tabla 2. Efecto del Silicio en la longitud de raíces y superficie radicular de palma de aceite.
Tipo de Raíz Tratamiento Longitud (cm) Diámetro (mm)
Volumen radical
(cm3)
Sup. Área (cm2)
Primarias
Aplicaciones de
Si
661 23,16 10,73 7337
Sin Si 485 22,84 12,87 6784
Secundarias
Aplicaciones de
Si
2148 12,21 4,51 19238
Sin Si 1655 12,07 3,84 12777
Terciarias y
Cuaternarias
Aplicaciones de
Si
1154 10,43 4,36 10157
Sin si 974 6,88 3,07 6462
Comparación de raíces primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias en parcelas con la adición de Silicio frente a un testigo comercial

1er
Imagen 1 Análisis comparativo del efecto de Silicio en el sistema radicular
Conclusiones
El uso del Silicio en plantaciones de Palma Aceitera muestran resultados positivos en la química del suelo y
concentraciones foliares de los nutrientes Fósforo y Potasio, lo cual resulta en un mejor desarrollo del cultivo
de la palma aceitera
Aunado con Buenas Practicas Agrícolas, el uso del Silicio ayuda a un mejor desarrollo de las plantaciones,
mantener una plantación sana, con menores niveles incidencia de síntomas del Síndrome de la Pudrición de
Cogollo
El uso del Silicio como complemento del programa de fertilización, permite reducir en cantidades significa-
tivas de Fósforo y Potasio, sin que esto signifique un decremento de la concentración de estos en el suelo y
el follaje.

18
El Silicio (Si), es el elemento químico que presenta el nú-
mero atómico 14, peso molecular 28,0855, tiene una va-
lencia de 4 electrones y estados de oxidación de +2, +4
y –4. Es el segundo elemento más abundante en la cos-
tra terrestre, abarcando un 25,7% en peso. No es en-
contrado libre en la naturaleza, sin embargo siempre está
combinado, predominantemente, como óxidos o silicatos.
Los compuestos de Si son usados en muchas aplicacio-
nes por el hombre, incluyendo productos polimerizados,
como el silicón, los superconductores en los chips de com-
putadores y el vidrio, en la agricultura su aplicación aún
es pequeña, debido a su existencia global y a la falta de
síntomas de deficiencia en las plantas.
Debido a su abundancia, el Si es encontrado en gran can-
tidad en los suelos - y en las más diversas formas, desde la
más cristalina como el cuarzo casi insoluble y hasta su for-
ma más solubilizada del ácido mono silícico, que es la ab-
sorbida por las plantas. Así, la disponibilidad de Si para
las plantas depende más de la forma en que se encuentra
en el suelo de que de la cantidad, es decir, un suelo are-
noso rico en cuarzo no significa un suelo con alta con-
centración en Si “disponible” para las plantas; la misma
consideración también debe ser hecha para las fuentes.
Las características consideradas ideales para que una
fuente de Si sea eficiente en el uso agrícola son: alto con-
tenido de Si-soluble disponible para las plantas, buenas
propiedades físicas, facilidad para la aplicación mecani-
zada, disponibilidad en el mercado, relaciones y cantida-
des adecuadas de calcio (Ca) y magnesio (Mg), ausencia
de potencial de contaminación del suelo con metales pe-
sados y bajo costo.
Entre las fuentes de Si utilizadas, se menciona la wollasto-
nita, escorias de siderurgia, silicato de calcio (subproduc-
to de la producción del fósforo elemental), meta silicatos
de calcio, meta silicatos de sodio, silicato de potasio,
silicato de sodio, cemento, termo fosfato, silicato de cal-
cio y magnesio, etc. (Snyder et al., 1986). En Japón 25%
Eficiencia Agronómica de
Fertilizantes con Contenido de Silicio
Gaspar Herique Korndörfer(1)
& Hamilton Seron Pereira(1)
(1)
Profesor, Instituto de Ciencias Agrarias / Universidad Federal de Uberlândia, Av. Amazonas, s/n, Bloque 4C, Salón 111, Campus Umuarama. CEP 38400-902,
Uberlândia,MG, ghk@uber.com.br & hspereira@iciag.ufu.br

1er
del área cultivada con arroz recibe anualmente adobos
con silicato de calcio. Una buena cosecha de arroz llega
a extraer 1,5 t de SiO2/ha (Malavolta & Fornasieri Filho,
1983). En arroz irrigado, durante el período de 1992-
1996, Korndörfer et al., (2001), a través del análisis de los
resultados de 23 experimentos de campo en la Florida,
observaron un aumento promedio de producción de gra-
nos de 1.007 kg ha-1 en las parcelas que recibieron Si en
la forma de silicato de Ca.
Entre las fuentes de Si actualmente usadas, otros elemen-
tos útiles para las plantas hacen parte de sus constitucio-
nes, sin embargo habrá siempre una pregunta: los efectos
positivos observados a la aplicación de esas fuentes se-
rán solo del elemento Si o también de los otros elemen-
tos. La aplicación de silicatos también aumenta el pH del
suelo, constituyéndose en un interferente más. La wollasto-
nita es un silicato de calcio libre de impurezas y por eso
mismo muy empleado en experimentación para evitar es-
tos problemas.
Muchas fuentes de Si han sido evaluadas en relación a
su uso en la agricultura, ciertamente, varias características
pueden ser enlistadas para que fuentes específicas sean
eficientes para la agricultura. En todas las fuentes, proba-
blemente, faltarán algunas de las características ideales.
El objetivo en la obtención de la mejor fuente dependerá
de una determinada situación y localización.
La importancia del Si en algunas especies de plantas fue
demostrada y niveles críticos de suficiencia para suelo y
plantas están siendo actualmente establecidos en Brasil
(Korndorfer et al., 1999 y 2003). Para suplir esta deman-
da, hay necesidad de investigar e identificar las fuentes
más promisoras de Si disponibles o potencialmente dispo-
nibles, capaces de proveer Si para plantas, así, algunas
características deben ser conocidas.
Solubilidad
El propósito de la aplicación de Si es proveerlo a la plan-
ta en la forma soluble, en el cual ella pueda absorberlo.
De esta forma, una buena fuente debe proveer, en can-
tidad suficiente, Si “disponible” para la solución del sue-
lo. Esta característica se destaca como la más importante
y una de las más difíciles de ser obtenida. Materiales de
baja solubilidad son fácilmente diseminados como fuen-
tes potenciales, porque el Si está siempre combinando
con otros elementos. Respuesta de producción a la apli-
cación de Si-soluble en suelos arenosos (ricos en SiO2) es
un ejemplo de la insolubilidad de una fuente que abarca
buena parte de la costra terrestre (el cuarzo). Finalmente,
es raro encontrar fuentes solubles que también presenten
otras buenas características mencionadas anteriormente.
La solubilidad del Si en las fuentes depende del tipo de
ligación química que este elemento se presenta, como
demostrada por el trabajo de Medina-Gonzales (1988),
incubando el orto-silicato di cálcico (Ca2SiO4) y el meta
silicato de calcio (CaSiO3). Por lo general, las fuentes de
Silicio en forma de silicato ligado a un catión han sido
las que presentan mayor solubilidad y disponibilidad de
Si para los suelos, siendo los silicatos con cationes mono-
valentes (silicato de sodio y silicato de potasio) las fuen-
tes más solubles, seguidas de los silicatos con bivalentes
(silicato de calcio y silicato de magnesio). Al revés de lo
que se imagina, el ácido mono silícico puro no presenta
una buena disponibilidad, debido a su comportamiento
en el ambiente, que en concentraciones elevadas en solu-
ción, polimeriza convirtiéndose insoluble. Chagas (2004),
trabajando como tres fuentes de Si (ácido mono silícico,
wollastonita y silicato de calcio y magnesio) verificó que
el ácido mono silícico presentó la menor eficiencia en la
provisión de Si para las plantas de arroz en dos suelos
(Figura 1).

20
Industrialmente el silicato puede ser obtenido por la fusión
de la Sílice de alta pureza con carbonatos o hidróxidos
(sodio, potasio, calcio, magnesio, etc.) en temperaturas
sobre los 1000o
C. En este proceso el dióxido de Silicio
reacciona cuando fundido, formando silicatos en la for-
ma vítrea. Para la obtención del silicato de sodio o pota-
sio, por ejemplo, este material es lavado bajo presión con
agua y vapor, así, varios grados de silicato líquido son
producidos, variando la relación Sílice/alcalinidad y el
contenido de sólidos.
El silicato de sodio es un sólido blanco que es soluble
en agua y produce una solución alcalina. Hay muchos ti-
pos de esta combinación, incluso orto-silicato de sodio,
Na4
SiO4
; meta silicato de sodio, Na2
SiO3
; poli silicato
de sodio, (Na2
SiO3
)n; piro silicato de sodio, Na6
Si2
O7
;
y otros. El silicato de sodio es estable en soluciones neu-
trales y alcalinas. En soluciones ácidas, el íon de silicato
reacciona con iones de hidrógeno para formar ácido silí-
cico que se polimeriza formando la Sílice gel, y cuando
calentada forma una substancia dura, vítrea.
En la naturaleza se encuentra el silicato de calcio bajo la
forma del mineral wollastonita. Este mineral es generado
por metamorfismo de contacto y regional, especialmente
de baja presión, y alta temperatura (fácies piroxenio hor-
nfels y granulito) a través de la reacción: CaCO3
+ SiO2
= CaSiO3
+ CO2
, en calcáreos y rocas calcio-silicáticas
(meta margas). Ocurre en escarnito asociada a metamor-
fismo de contacto y granulitos. En Brasil, su ocurrencia ge-
neralmente está asociada a otros minerales, dificultando
su exploración. Muchas industrias (cerámicos y plásticos)
importan este mineral para uso en sus procesos.
Las escorias silicatadas parece ser la mejor opción en la ob-
tención de silicato de calcio y magnesio en longa escala
y a bajo costo, las altas temperaturas utilizadas en los pro-
cesos siderúrgicos liberan frecuentemente el Si de estados
más cristalinos hasta formas más reactivas y, por lo tanto,
más solubles. Sin embargo, hay una variación grande en
la composición y disponibilidad de Si de esas escorias. Por
ejemplo, Takahashi (1981) determinó que la disponibilidad
de Si es más grande en escorias que habían sido enfriadas
Suelo LVAd Suelo RQo
Figura 1. Tenores de Silicio acumulado en plantas de arroz cultivadas en LVAd y RQo en función de la aplicación de
dosis de Si, referentes a las fuentes (H4SiO4, Wollastonita y Silicato de Ca y Mg).
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0400
Dose de Si, Kg ha-1
Dose de Si, Kg ha-1
600 800200 400 600 800200
1
o
s
a
v
g
,
o
d
a
l
u
m
u
c
a
l
s
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0,001 0,01 0,1 1 10
Tamanho das partículas (μm)
1
o
s
a
v
g
,
o
d
a
l
u
m
u
c
a
l
s
H4SIO4 Wollastonita Silicato Ca e Mg H4SIO4 Wollastonita Silicato Ca e Mg
Sisolúvel(mgdm-3
)

1er
lentamente en el aire, cuando comparados con escorias en-
friadas en agua y que la disponibilidad de Si aumentaba
con la disminución en el tamaño de los gránulos. Determinó
también que la relación Ca:Si afecta la disponibilidad de
Si, siendo que la relación más grande que 1,0 favorece la
absorción de Si por la planta. Las escorias varían considera-
blemente en los tenores de Si, entre las escorias originadas
en usinas de acero, de hornos denominados “Convertor”
que resultan en la fabricación de acero más puro, en ge-
neral, contiene menos Si (5-10%) si comparamos con los
altos hornos (15-20%), que resultan de la fabricación de
hierro gusa. Escorias producidas durante la fabricación del
fósforo por proceso eléctrico, contiene aproximadamente
20% de Si, apenas ligeramente menor de que los minerales
de jazida de silicato de calcio, tal y como la wollastonita.
Resultados semejantes fueron observados por Pereira et al.
(2004) trabajando con 12 escorias de siderurgia nacional.
Según Anderson et al. (1992), las escorias presentan baja
solubilidad cuando aplicadas en suelos alcalinos, sin em-
bargo poseen un poder neutralizante en suelos ácidos y
deben ser utilizadas como correctivo. El efecto positivo de
los silicatos es normalmente asociado al aumento del Si
“disponible” en el suelo, al aumento del pH y también en
el aumento de micronutrientes que esos productos pueden
contener. El Si puede actuar también en la reducción del
Fe y Mn tóxicos para las plantas.
Existen muchas variaciones en los tenores y solubilidad
del Si de las escorias de acería. Las escorias de la pro-
ducción de acero inoxidable son las que presentan el Si
en la forma más soluble (Tabla 1), sin embargo otros pro-
cesos aún deben ser evaluados en la búsqueda de fuen-
tes más solubles.
Tabla 1. Tenores totales, soluble y lixiviado de SiO2
, CaO, MgO y poder de neutralización (PN) de algunas fuentes
de Si.
Materiales /Escorias Origen
SiO2
CaO MgO
PN
Eq.CaCO3
Total
%
Soluble*
%
Soluble
Lix.24h**
mg % % %
Wollastonita Vansil 52 30 45 42 0,2 76
Alto-horno Mannesman 38 7 18 30 7,5 73
Horno LD Mannesman 12 33 46 41 7,3 91
Escoria de P Rhodia 46 39 46 43 0,7 80
MB-4 Mibasa 48 2 4 2 19,1 52
Alto-horno CSN 33 5 5 43 5,2 89
Horno LD CSN 11 5 26 28 7,6 69
Horno LD Belgo 17 27 44 40 9,6 94
Horno eléctrico Siderme 16 41 78 26 12,6 77
Acero inox Acesita 23 43 80 41 11,0 101
Horno LD Açominas 11 21 51 28 2,9 57
* Porcentaje del Si total soluble en Na2
CO3
+NH4
NO3
** 3g de la fuente de Si + 5g de polietileno de baja densidad. Esta mezcla es colocada sobre una columna de lixiviación y lavada con Tampón Tris (pH 7,0) usando
bomba peristáltica. Se procede a la determinación del SiO2
en el lixiviado después de 24 y 48 horas.

22
El número total de fuentes conteniendo Si es enorme, sin
embargo la lista de fuentes con buena solubilidad es muy
pequeña. Para conocer la solubilidad de las fuentes va-
rios trabajos están siendo desarrollados (Takahashi, 1981;
Kato & Owa, 1997, Pereira et al, 2003, 2005 y 2007),
no solo en las pruebas de campo, como también en el
desarrollo de metodologías de análisis que faciliten esta
identificación. Un método viene destacándose en la eva-
luación del Si soluble en distintos materiales; este método
fue desarrollado por Pereira et al. (2003) y primoreado
recientemente (Pereira et al., 2011). Recientemente el Si
fue clasificado como elemento benéfico en la legisla-
ción americana, pero había la necesidad de un proceso
de validación analítica para los productos comercializa-
dos conteniendo Si, para que éstos pudiesen ser regis-
trados y posteriormente fiscalizados. Así, la Association
of American Plant Food Control Officials (AAPFCO) eva-
luó distintos métodos y recientemente en San Antonio en
Texas (febrero de 2012), aprobó el método desarrollado
por Pereira et al. (2003) como método oficial en USA.
Las escorias de alto horno (AF) no son muy interesantes
para la agricultura debido a la baja solubilidad del Si, es-
tas escorias presentan baja relación Ca:Si (<<1), sin em-
bargo son muy consumidas por las industrias cementeras
y también como aislante térmico. Las escorias de acería
(LD), sin embargo, ya son más interesantes para la agricul-
tura, debido a su elevada relación Ca:Si (>1) lo que pro-
picia una solubilidad más grande del Si, a parte de su
elevado potencial correctivo de suelo. Estas escorias, por
otro lado, no son de interés para la producción de cemen-
to o aislante térmico. De esta forma, como aún no hay
gran interés en comercializar las escorias de acería para
fines agrícolas, éstas se acumulan en grandes cantidades
en los patios de descarte de las siderúrgicas.
Los silicatos más solubles como el silicato de sodio y si-
licato de potasio han tenido un uso aumentado en los
últimos años, como fertilizantes foliares, incentivados prin-
cipalmente por la agricultura orgánica que recomienda
la aplicación Si en la forma de Sílice molida, afirmando
que esta aplicación revigora la planta y aumenta su resis-
tencia. El adobe con Silicio puede, también, aumentar la
resistencia a varias enfermedades fúngicas, así como al-
gunas plagas.
Uno de los problemas en el uso de silicato vía foliar es su
elevada alcalinidad. Esto ha motivado mucha discusión
sobre los efectos de la aplicación foliar de Si. Muchos in-
vestigadores afirman que esta alcalinidad es la que pro-
voca el control de plagas y enfermedades en las plantas.
Esta alcalinidad también, ha dificultado la aplicación fo-
liar con otros nutrientes, puesto que ha precipitación del
manganeso y del zinc en este pH elevado, provocando
además de la indisponibilidad del micronutriente el tapo-
neo de los picos del sistema de aplicación. Una solución
es la de reducción del pH de la calda de manera poste-
rior a la adición del silicato en el agua, para posteriormen-
te, la adición de otros nutrientes, principalmente micros
metálicos. Aún así existe el riesgo de la formación de pre-
cipitados de Sílice gel si el pH no sea bien controlado.
Algunas pruebas que se ha mostrado promisorias son la

1er
neutralización del pH del silicato de potasio entre 7 y 8
con ácido fosfórico y la adición de micronutrientes en la
forma quelada.
El Sílice Gel también ha venido siendo una de las más nue-
vas opciones para la provisión de Silicio para las plantas.
Es un producto sintético, producido por la reacción de si-
licato de sodio o potasio con ácidos. Así que mezclados,
forman un hidrosol, que lentamente se contrae para formar
una estructura sólida de Gel, llamada hidrogel. El gel sóli-
do es granulado y seco para crear una estructura porosa.
Los detalles de la producción de este fertilizante aún es un
secreto mantenido por los fabricantes. Producido en larga
escala por japoneses, ha sido una revolución en el abas-
tecimiento de Silicio para la cultura del arroz. Pruebas rea-
lizadas con estos productos en Brasil demostraron elevada
eficiencia de los mismos, siendo bien superiores las esco-
rias en el abastecimiento de Si.
Propiedades físicas
Muchos materiales presentan condiciones satisfactorias
para aplicaciones uniformes, como calcáreos y/o fertili-
zantes con esparcidor pendular o centrífugo. En muchos
casos el material debe ser granulado o colado para uni-
formizar el tamaño de sus partículas. La reducción en el
tamaño de las partículas aumentan la extracción de Si,
pero aumentan la dificultad de uniformidad en la aplica-
ción con precisión, pues el mismo queda pero sujeto a las
condiciones de empedramiento en el almacenaje y deriva
en la aplicación. Sin embargo, para obtener una rápida
disolución de la fuente, estas son finamente molidas. Aún
no hay trabajos que indican, entre las fuentes, que tama-
ño de partícula es ideal y cómo debe ser aplicado para
proveer el Si prontamente disponible a las plantas y pro-
veer la solución del suelo con efecto residual prolongado.
Investigaciones y desarrollo de mejores propiedades físi-
cas, como fue hecha para los calcáreos, podrán apalan-
car la tecnología de aplicación de los silicatos
Actualmente, la mayoría de las fuentes que contienen Si
son comercializadas en la forma sólida en polvo. Eso ocu-
rre principalmente por dos motivos: bajo costo de los pro-
ductos en polvo (escorias) y la necesidad de aumentar el
contacto del producto con el suelo, principalmente cuan-
do utilizado como corrector de acidez.
Bajo el punto de vista agronómico las características físi-
cas (granulometría) son determinantes para el desempeño
de los fertilizantes, correctivos y acondicionadores de sue-
lo en general. Entretanto, la humedad del producto (co-
rrectivo) es la característica que más trae problemas para
la aplicación en campo. El exceso de humedad puede
ocasionar a los productos una tendencia de adherir a los
mecanismos de distribución, alterando el flujo y perjudi-
cando su fluidez.
El material conteniendo Si (fuente de Si) debe ser aplica-
do en la forma de polvo (bien molido), porque el produc-
to poco molido (colarse) posee menor eficiencia y no ha
tenido éxito. Los compradores deben estar seguros de que
el producto posee granulometría inferior a 60 mesh antes
de efectuar la compra. El tamaño de la partícula está aso-
ciado al aumento del área superficial,
Cuanto más fino el producto, mayor la superficie de con-
tacto de las partículas con el suelo y consecuentemente
la distribución y disolución de las partículas en el suelo es
aumentada y la probabilidad de contacto con la raíz tam-
bién aumenta. Por lo tanto, cuanto más delgado sea el si-
licato, más reactivo es, mayor es la disponibilidad del Si
en el suelo y mayor la absorción por las plantas. Un otro
hecho importante es la ruptura de la estructura cristalina,
en la Figura 2 es posible observar el aumento en la solubi-
lidad en función del tamaño de las partículas. Ya fue dis-
cutido que el cuarzo es un mineral de bajísima solubilidad,
pero, cuando molido bien fino su solubilidad es aumenta-
da debido a una quiebra elevada de las celdas unitarias
(Figura 3) de su estructura cristalina.

24
La ruptura de la estructura cristalina de un mineral quita su
estabilidad en el punto de fractura, así cuanto más esta
estructura sea rota, mayor será la ruptura de estabilidad
de las celdas unitarias de los minerales, la falta de esta-
bilidad lleva el mineral a una reconfiguración donde las
esquinas rotas de las celdas unitarias se solubilizan para
rehacer la estabilidad, liberando el Si de esta estructura,
quedando apenas el Si de la estructura que no fue dam-
nificada. Esto podría ayudar a explicar por qué los suelos
arenosos presentan menos Si disponible que suelos arci-
llosos, puesto que además de la menor superficie especí-
fica de los suelos entra también la formación cristalina de
los minerales, suelos arenosos presentan minerales con es-
tructura cristalina grande y estable, donde los minerales
se encuentran en constante formación y aumento de tama-
ño, mientras que en suelos arcillosos los minerales presen-
tan estructuras pequeñas, con esquinas rotas e inestables
liberando constantemente Si para solución para restable-
cer el equilibrio de su estructura cristalina en sus esquinas.
Es claro que la liberación y adsorción son regidas por la
cantidad de Si en solución, pero el tipo de mineral tam-
bién debe afectar este equilibrio, es como el producto de
solubilidad, en soluciones saturadas la tendencia es la for-
mación de cristales mientras que en soluciones diluidas la
tendencia es la solubilización de los cristales. Trabajos re-
cientes con la evaluación de la adsorción de Si por los
suelos vienen demostrando exactamente esto, suelos are-
nosos tienen una capacidad mayor de adsorción de Si
que suelos arcillosos.
La granulometría fina de las escorias permite mayor reac-
tividad en el suelo, tanto en los arenosos como en los ar-
cillosos. Según Oliveira et al. (1994), las escorias de alto
horno con partículas menores que 0,3 mm son más efi-
cientes en el abastecimiento de Ca y Mg para el suelo,
mientras que las más groseras, (partículas > 2 mm) son las
menos efectivas.
Muestras de las escorias de la ACESITA (Escorias de
Ferro-Níquel, escoria de alto horno y escorias de acería
de FEA, LD y AOD) fueron probadas visando identificar
la importancia de la granulometría en el crecimiento de
plantas de Eucalyptus siligna (Rocha y Fuinhas, 1989).
Los tratamientos consistieron en 4 granulometrías (<0,4;
<1,0; <2,0; >4,0 mm) aplicadas en el suelo en la do-
sis de 3,0 t ha-1. La granulometría menor a 0,2 mm pro-
porcionó mayor crecimiento de las plantas de eucalipto
(Tabla 2).
Figura 2. Solubilidad teórica del cuarzo y función del ta-
maño de las partículas.
Figura 3. Estructuras básicas del cuarzo.
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0,001 0,01 0,1 1 10
Tamanho das partículas (μm)
H4SIO4 Wollastonita Silicato Ca e Mg H4SIO4 Wollastonita Silicato Ca e Mg
Sisolúvel(mgdm-3
)

1er
Tabla 2. Influencia de la escoria de acería (LD) de la ACESITA en diferentes granulometrías en el crecimiento del
Eucalyptus saligna, en la Región de la Sierra en el Nordeste de Minas Gerais (Fonte: Rocha y Fuinhas, 1989).
Granulometría
(mm)
Volumen sólido
(m3
/ha)
Crecimiento Relativo
(%)
2,0 < gran. < 5,0 93,82 84
1,0 < gran. < 2,0 97,51 87
0,4 < gran. < 1,0 109,47 98
< 0,4 112,13 100
Pereira et al. (2010) trabajando con 6 fuentes en 6 di-
ferentes granulometrías, entre 2 y 1,41mm, 1,41 y 0,85
mm, 0,85 y 0,50 mm, 0,50 y 0,30 mm, y < 0,30 mm,
demostró la reducción en la capacidad de corregir el pH
del suelo en comparación al carbonato de calcio puro
conforme aumentaba el tamaño de los gránulos (Figura 4).
Figura 4. Eficiencia relativa del pH en relación al carbonato de calcio en función de la granulometría de los correctivos.
Mannesmam Autoforno
Reatividade
y= 17,848x2
- 63,892x + 78,775
R2
= 0,9013
100
80
60
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
Rhodia (EUA)
y= -41,522x+108,64
R2
= 0,9446
100
80
60
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
CSN Autoforno
Reatividade
y= 19,449x2
- 69,686x+ 74,192
R2
= 0,9534
100
80
60
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
Acesita AOD
y= -21,202x2
+35,478x+69,564
R2
= 0,9969
100
80
60
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
Granulometria (mm) Granulometria (mm)
Recmix Aço Inox
Reatividade
y= 0,7569x2
- 20,464x+ 101,39
R2
= 0,941
100
80
60
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
Açominas LD
y= -19,011x2
- 71,602
x + 92,41
R2
= 0,9013
100
80
60
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8

26
La granulometría de los silicatos es un factor de gran im-
portancia, principalmente cuando son utilizados equipos
que hacen lanzamiento mecánico. Normalmente los co-
rrectivos presentan granulometría clasificada como polvo
(calcáreos y silicatos) o gruesos (yeso), porque general-
mente son poco solubles. En función de la estrategia de
acción de la corrección del suelo, necesitan ser coloca-
dos en contacto con un gran volumen de suelo para re-
accionar con el mismo. Un producto que presenta gran
variación granulométrica, cuando sometido a la aplica-
ción, quedará sujeto a la segregación. Así, cuanto más
uniforme sea la granulometría menos sujeto queda el pro-
ducto a ese tipo de efecto.
Es necesario destacar la superficie específica de una par-
tícula de calcáreo es menor que la de una escoria para
una misma fracción granulométrica. Esto se debe al hecho
de que el calcáreo es molido mecánicamente hasta la gra-
nulometría deseada mientras que la granulometría de la
escoria es obtenida por enfriamiento a partir del proceso
de fusión. Las partículas de calcáreo son más uniformes y
regulares mientras que las partículas de escorias son más
irregulares y porosas.
Con relación a la granulación de los silicatos, aunque
reduzca la eficiencia de corrección y liberación de Si,
existen algunas ventajas en su uso. La principal de ellas,
actualmente, es la posibilidad de cerrar fórmulas de baja
concentración (Ej: 04-14-08) con fuentes de fósforo más
baratas como es el caso del MAP y SFT. La inclusión de
materias-primas fosfatadas más concentradas disminuye el
precio final de la formulación, además de acrecentar nu-
trientes esenciales a las formulaciones como el calcio, el
magnesio y el Silicio.
La adición de silicato granulado a la formulación de ado-
bo también puede ayudar en la mejoría de las caracte-
rísticas físicas y químicas de los fertilizantes. Los silicatos
contribuyen para reducir la acidez libre de los fertilizantes
fosfatados, disminuir el efecto de la humedad en las carac-
terísticas físicas del fertilizante y aumentar la eficiencia del
fósforo aplicado, porque reducen la fijación del fósforo.
Actualmente existen estudios comprobando que la adición
de silicatos en mezcla a los adobos fosfatados no inter-
fiere en la solubilidad de estos (retrogradación). Es poco
probable que ocurra la transformación del fosfato mono
cálcico (soluble) en fosfato tri cálcico (insoluble), especial-
mente, cuando se trata de fertilizante del tipo “Mezcla de
Gránulos”.
Reacción Química en el Suelo
Los suelos cultivados en las regiones tropicales, debido a
la acción más intensa del desgaste, son más ácidos, lo
que caracteriza, de modo general, suelos de baja fertili-
dad con arcillas de baja actividad, baja capacidad de
cambio de cationes, concentración de aluminio en niveles
tóxicos (>1,0 cmolc
dm-3
), alta capacidad de adsorción
de aniones, especialmente fosfatos (Goedert et al., 1997;
Ernani et al., 1998), resultando en menor absorción de los
nutrientes y agua, debido al menor volumen de suelo ex-
plorado por las raíces. La disponibilidad de nutrientes tam-
bién es relacionada al pH del suelo, en suelos ácidos con
pH bajo (<5,5), hay menor disponibilidad de nitrógeno,
calcio, magnesio, fósforo, azufre y boro. Tales restriccio-
nes perjudican el desarrollo normal de las plantas, afec-
tando su capacidad productiva.
La corrección de la acidez del suelo es efectuada con la
aplicación de productos que liberan aniones, capaces de
neutralizar los protones que promueven la acidificación
(H+
y Al+3
) de la solución del suelo. Los materiales emplea-
dos como correctivos de acidez son básicamente los car-
bonatos de Ca y Mg, pero también es común el uso de
óxidos, hidróxidos y escorias. El calcáreo se necesita disol-
ver en agua para que pueda corregir la acidez, de acuer-
do con la reacción abajo (Bohnen, 2000):
CaCO3
⇔ Ca+2
+ CO3
-2
CO3
-2
+ H2
O(suelo)
⇔ HCO3
+ OH-
HCO3
+ H2
O(suelo)
⇔ H2
CO3
+ OH-
H2
CO3
⇔ H2
O + CO2
OH-
+ H+
⇔ H2
O

1er
De la misma forma como el calcáreo, algunos residuos si-
derúrgicos han sido usados con éxito en la corrección de la
acidez del suelo. Sus constituyentes son básicamente el sili-
cato de calcio - CaSiO3
y el silicato de magnesio MgSiO3
.
El mecanismo de corrección de la acidez por la escoria
resulta en la formación de ácido mono silícico (H4
SiO4
),
que se disocia menos que los H+
adsorbidos al complejo
de cambio, y por eso, el pH del suelo se eleva, de acuer-
do con la ecuación descrita por Alcarde & Rodella (2003):
CaSiO3
⇔ Ca2+
+ SiO3
2-
SiO3
2- + H2
O(suelo)
⇔ HSiO3
-
+ OH-
HSiO3
-
+ H2
O(suelo)
⇔ H2
SiO3
+ OH-
H2
SiO3
+ H2
O(suelo)
⇔ H4
SiO4
Las escorias utilizadas en la agricultura liberan calcio y/o
magnesio en solución, además de aniones (SiO3
-2
) que
presentan la misma valencia del carbonato (CO3
-2
) prove-
niente del calcáreo. Así, la utilización de escorias presenta
el mismo potencial correctivo de la acidez del suelo que el
calcáreo. Entretanto, conforme observado en la Tabla 3,
el silicato de calcio presenta una capacidad de neutraliza-
ción de acidez del orden de 86% con relación al carbo-
nato de calcio puro, eso se debe al hecho de la diferencia
molar entre el carbono presente en el calcáreo y el Si pre-
sente en el silicato (Pereira et al., 2010).
Tabla 3. Capacidad de neutralización de las diferen-
tes especies neutralizantes, con relación al
CaCO3 (Pereira et al., 2010).
Especie neutralizante
Capacidad de neutralización
relativa al CaCO3
(EqCaCO3
)
CaCO3
1,00
MgCO3
1,19
CaO 1,79
MgO 2,48
Ca(OH)2
1,35
Mg(OH)2
1,72
CaSiO3
0,86
MgSiO3
1,00
Körndorfer et al. (1999) trabajando con silicato de cal-
cio (Wollastonita), verificaron aumento en la saturación de
bases y reducción en la saturación de Al de un Latosuelo
hasta la dosis de 4000 kg ha-1
(Figura 5). Ribeiro et al.
(1986), trabajando con escoria de alto horno, verificaron
que la incubación por 30 días del producto aumentó sig-
nificativamente la producción de las plantas de sorgo, de
modo que la aplicación del equivalente a 3,7 t ha-1
fue
capaz de neutralizar el Al+3
en solución.
Figura 5. Efecto de dosis de silicato de calcio
(Wollastonita) en la corrección de un Latosuelo
distrófico rojo.
Dalto (2003) estudiando el cultivo de la soya en diferen-
tes niveles de calcáreo magnesiano y silicato de calcio
y magnesio observó que las dosis crecientes de silicato
y calcáreo aumentaron la producción de granos cuando
comparadas con el tratamiento testigo. Entretanto, las ma-
yores productividades fueron verificadas en las parcelas
que recibieron 4 Ton ha-1
de silicato, de modo que el au-
mento con relación al testigo fue de 537 kg ha-1
o 22%.
Uitdewilligen, (2004) estudiando el cultivo de maíz some-
tido a dosis crecientes de calcáreo y silicato en el plantío
de maíz, observó que los tratamientos con dosis crecientes
de silicato proporcionaron mayor desarrollo vegetativo del
maíz y las mayores productividades (Tabla 4).
Así como el calcáreo, los silicatos también presentan efec-
to residual, que dependerá del clima, de la granulometría,
del tipo de manejo adoptado y del tiempo de contacto
Fuente: Körndorfer et al. (1999)
Re
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
y= -21,202x2
+35,478x+69,564
R2
= 0,9969
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
Granulometria (mm)
Saturaçâo Al
Saturaçâo Bases
Granulometria (mm)
Recmix Aço Inox
Reatividade
y= 0,7569x2
- 20,464x+ 101,39
R2
= 0,941
100
80
60
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
Açominas LD
y= -19,011x2
- 71,602
x + 92,41
R2
= 0,9013
100
80
60
40
20
0
0,3 0,8 1,3 1,8
35
40
30
25
20%
15
10
5
0
0 500
Dose de Wollastonita, kg ha-1
1000 2000 4000

28
del producto con el suelo (Alcarde, 1992; Bohnen, 2000;
Alcarde & Rodella, 2003).
Kahlid et al. (1978) estudiando la aplicación de silicato en
diferentes condiciones de acidez en sistema de rotación
de culturas involucrando caña, maíz y Desmodium sp., ob-
servaron un efecto residual significativo del silicato en el
suelo después de 56 meses. En caña-de-azúcar, Silva et
al. (1991), Prado (2003) y Orlando Filho et al. (1996) ob-
servaron que la escoria de siderurgia promovió efecto re-
sidual después 33, 48 y 56 meses de manera posterior a
la aplicación del correctivo, respectivamente. También en
caña-de-azúcar, Meyer (2000) obtuvo efecto residual has-
ta el 5o
corte de la cultura (Tabla 5).
Tabla 4. Producción de maíz sometido a aplicación
de diferentes dosis de silicato y calcáreo
(Uitdewilligen, 2004).
Tratamientos Producción de Maíz
(kg ha-1
) (sc ha-1
)
2.000 silicato + 0 calcáreo 94.08 a
1.500 silicato + 5.00
calcáreo
91.47 a
1.000 silicato Si + 1.000
calcáreo
72.05 ab
500 silicato Si + 1.500
calcáreo
71.77 ab
0 silicato + 2.000 calcáreo 83.56 ab
0 silicato + 0 calcáreo 63.52 b
Los promedios seguidos por letras distintas difieren entre sí
al nivel de 5% de probabilidad por el test de Tukey.
Tabla 5. Efecto Residual de la aplicación del silicato y
del calcáreo incorporado a 60 cm en la cultu-
ra de la caña-de-azúcar (Meyer, 2000).
Corte Testigo Calcáreo Silicato
t ha-1
t ha-1
t ha-1
Caña Planta 116 123 133**
1a
Soca 97 113 128**
2a
Soca 47 69** 72**
3a
Soca 97 115* 114*
4a
Soca 46 60* 59*
Promedio 81 96 101
Además del poder correctivo, es importante observar que
el silicato de calcio es 6,78 veces más soluble que el car-
bonato de calcio (CaCO3
= 0,014 g dm-3
y CaSiO3
=
0,095 g dm-3
), de modo que la acción neutralizante del
calcáreo es menor que la de los silicatos porque su base
(CO3
-2
) es más débil (kb1 = 2,2 x 10-4
) que la base de los
silicatos (SiO3
-2
- (kb1 = 1,6 x 10-3
), o sea, presenta una
liberación más lenta de los OH- en el medio (Alcarde &
Rodella, 2003).
Ramos (2006) estudiando el efecto correctivo en profundi-
dad bajo condiciones de casa-de-vegetación (Figura 6),
observó que las fuentes conteniendo silicato (Wollastonita,
Recmix y termofosfato) fueron más eficientes en el aumento
de pH que el calcáreo en la camada de 0-25 y 0-30 cm,
cuando se aplicó 500 y 1000 kg ha-1
de Ca, respectiva-
mente (Figura 6a, b). La Wollastonita, a su vez, fue más
eficiente que el calcáreo en la corrección de la acidez del
suelo en la camada de 0-20 cm.

1er
Barbosa et al. (2003) observaron un incremento de 68%
de calcio proveído por el silicato hasta la profundidad
de 40 cm. Faria (2000) también constató un aumento
progresivo en el pH del suelo, en función de la aplica-
ción de 6000 kg ha-1 de fuentes de silicato, donde el
pH aumentó, en promedio, de 4,2 a 4,8 en Neosuelo
Quartzarénico Órtico típico y de 4,6 para 5,1 en un
Latosuelo distrófico rojo típico. Además de eso, aún con
poder de neutralización y granulometría similar entre los
tratamientos empleados en el experimento, la mayor efi-
ciencia de corrección de acidez del suelo en la sub super-
ficie de los silicatos, en comparación al calcáreo, ocurrió
en función de su mayor solubilidad (seis veces superior al
calcáreo) (Alcarde, 1992).
Figura 6. Dinámica del pH CaCl2
en profundidad, en función de la aplicación de 500 (a) y 1000 kg ha-1
(b) de correc-
tivos y acondicionadores de suelo (adaptado de Ramos, 2003).
Gesso
Wollastonita
Recmix
Termofosfato
Calcário
Testemunha
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
5
0
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
pHCaCl2
A B pHCaCl2
profundidade,cm
Gesso
Wollastonita
Recmix
Termofosfato
Calcário
Testemunha
4.0
0
4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
profundidade,cm
Además de la corrección de la acidez del suelo, el silica-
taje ha sido una práctica que promueve la reducción de
la adsorción y el aumento en la disponibilidad de fosfatos
en solución, por competir con los aniones fosfato por los si-
tios de adsorción (Lopes, 1977; Smyth & Sanchez, 1980),
conforme observado en la reacción abajo:
M-OH2
PO3
+ H4
SiO4
+ OH- ⇔ M-OH3
SIO3
+ H2
PO4
- + H2
O
Conforme Baldeon (1995) y Carvalho et al. (2000), el
aporte de fósforo en función de la aplicación de silicatos
ocurre debido a la sumatoria de dos factores: el poder
correctivo (alcanizante) de los silicatos y la competición
Si x P por los mismos sitios de adsorción en los suelos, in-
teracción que no ocurre cuando se utiliza el calcáreo, y
que podría ser uno de los factores responsables por los
mayores rendimientos de las culturas obtenidos cuando se
aplica silicatos (Dalto, 2003; Uitdewilligen et al., 2004).
Carvalho (1999) verificó que la interacción entre Si y P en
un Cambisuelo indicó la posibilidad de aumentar la absor-
ción de fósforo por los vegetales, cuando se aplica silicato
en el suelo de manera posterior el adobo fosfatada. Eso
ocurre porque el H3
SiO4
puede dislocar el H2
PO4
adsor-
bido a los sitios de cambio, aumentando su disponibilidad
en la solución del suelo (Baldeon, 1995). Comparando la
reducción en la adsorción de fósforo por el calcáreo y si-
licato de calcio, Smyth & Sanchez (1980) observaron que
después de seis meses de incubación, ocurrió reducción
en la adsorción de fósforo de 18 y 24%, respectivamente.

30
Contaminantes
Algunas escorias presentan niveles elevados de meta-
les pesados, asociados a su origen o procesamiento. La
elevada tasa necesaria para suplir adecuadamente las
plantas con Si puede resultar en una elevación en la con-
centración de metales pesados a niveles tóxicos inacep-
tables en el suelo. En algunos casos, los suelos pueden
tornarse inútiles para la agricultura, debido a la concentra-
ción de metales, pudiendo ocurrir a imposibilidad de re-
moción por algún método económicamente viable.
Entretanto, existen materiales derivados de la industria si-
derúrgica que presentan bajos tenores de metales pudien-
do, en algunos casos, presentar niveles inferiores al de
calcáreos comercializados. Esto es posible debido princi-
palmente a la recuperación de la parte metálica que con-
tamina las escorias y son materias-prima de la industria
siderúrgica. Muchas siderúrgicas ya vienen teniendo la
preocupación de instalar en sus unidades industriales, em-
presas para la recuperación del acero, que en el proce-
so de separación acaba acompañando la escoria. En el
acero es que se encuentra la mayor parte de los metales
pesados contaminantes de las escorias.
Cuanto a la contaminación del suelo por metales pesa-
dos, estimativas realizadas por Amaral Sobrinho et al.
(1995) sugieren que aplicaciones anuales de escoria has-
ta 25 t ha-1
, realizadas en un período de 10 años, no re-
sultaron en contaminación.

1er
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32
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1er
La adaptación de la agricultura colombiana ante
impactos del cambio climático y la variabilidad
climática anómala
Francisco Boshell V, Profesor Asociado, Universidad Nacional de Colombia
Email: jfboshell@gmail.com
Las condiciones climáticas afectan el desarrollo y los ren-
dimientos de los cultivos agrícolas, por sus efectos en la
acumulación de biomasa a lo largo de sus ciclos de vida,
por sus relaciones con insectos, hongos y bacterias aso-
ciados y por las alteraciones que generan en las condicio-
nes hídricas y en los suelos agrícolas. En años recientes el
cambio climático y la seguridad alimentaria son conside-
rados temas centrales en las políticas agropecuarias y so-
cioeconómicas internacionales. El cambio climático, que
se ha venido expresando como un incremento progresivo
en la temperatura media del planeta desde el inicio de la
era industrial y que es ocasionado por la emisión continua
hacia la atmósfera de enormes cantidades de gases de
efecto invernadero (CO2, CH4, N2O entre otros), está al-
terando los patrones climáticos en todo el planeta y supo-
ne un nuevo ingrediente riesgoso en los ejes de seguridad
alimentaria (disponibilidad, acceso, inocuidad, uso bioló-
gico de los alimentos).
Más allá de los cambios en el clima a largo plazo (dece-
nios), son las alteraciones notorias que están ocurriendo
en las condiciones climáticas de corto plazo (días, sema-
nas, meses) las que más preocupan a los productores y a
los generadores de políticas agropecuarias. En el caso co-
lombiano, las condiciones climáticas intra anuales (dentro
del año) son en gran parte reguladas por el desplazamien-
to latitudinal de la Zona de Confluencia Intertropical (ITZC)
y el clima inter anual (de un año a otro) está altamente aso-
ciado con el calentamiento o enfriamiento de una franja
ecuatorial del océano pacífico entre América y Asia.
Los impactos de las condiciones climáticas en los sistemas
agropecuarios están vinculados con su vulnerabilidad ante
ellas y por tanto es necesario conocer las condiciones intrín-
secas de la variabilidad climática, las vulnerabilidades de
nuestros sectores productivos y así llegar a determinar de
modo apropiado las medidas adaptativas que en el corto
y mediano plazos se deberían adoptar por los productores
con el respaldo de políticas públicas apropiadas.

34
En los análisis clásicos de riesgo se considera que éste
depende de la amenaza evaluada y de la vulnerabilidad
del sistema afectado. A su vez la vulnerabilidad ante ame-
nazas surgidas del clima se puede valorar, según el Panel
Intergubernamental de Expertos en Cambio Climático
(IPCC), en función de la exposición, la sensibilidad y la ca-
pacidad adaptativa del sistema en riesgo. La valoración
participativa con las comunidades potencialmente afecta-
das de tales elementos, permite la identificación de medi-
das adaptativas efectivas para cada sistema productivo.
Las vulnerabilidades de los sistemas agropecuarios na-
cionales ante las amenazas del clima se relacionan con
deficiente información climática disponible para realizar
análisis consistentes (incluyendo la falta de alertas tempra-
nas locales), la carencia de políticas públicas y de actores
institucionales que apoyen las decisiones adaptativas, la
falta de tecnologías adaptativas apropiadas que se desa-
rrollen de modo concertado con los productores, la ausen-
cia de herramientas financieras y económicas adecuadas
(en especial para pequeños productores) y la degrada-
ción de los ecosistemas en que se desenvuelven diversos
sistemas agropecuarios productivos.
En líneas generales se puede expresar que un paso inicial
fundamental en la adaptación de la agricultura colombia-
na ante las amenazas climáticas debería ser el estable-
cimiento masivo de sistemas de alertas agroclimáticas
tempranas participativas (SAATP, Figura 1) que integren es-
labones como el establecimiento de redes meteorológicas
locales de bajo costo, la evaluación de la información
histórica disponible acerca del clima local, la sistematiza-
ción y uso estructurado de bioindicadores locales del cli-
ma, el conocimiento y uso de predicciones del tiempo y
Riesgo, amenaza, vulnerabilidad y adaptación en el sector
agropecuario ante condiciones climáticas anómalas.
del clima zonales y su asociación con el clima en sitios
de interés local, la identificación de semillas de buena res-
puesta ante diversas condiciones del clima y la valora-
ción participativa entre técnicos y comunidades de tales
elementos y de las medidas adaptativas más apropiadas
ante los escenarios climáticos que se prevean para las
áreas consideradas.

1er
Figura 1. Esquema general de un Sistema de Alertas Agroclimáticas Tempanas.
44 Evaluación de las predicciones climáticas regionales mensuales elaboradas en
IDEAM y en centros internacionales, relacionadas con el área de interés.
44 Conversión de las predicciones climáticas regionales en predicciones locales, con
base en la evaluación del comportamiento de bio-indicadores locales del clima y
en técnicas estadísticas apropiadas.
44 Elaboración de predicciones agroclimáticas para los sistemas agropecuarios loca-
les, con el luso de herramientas agroclimáticas y con base en las predicciones cli-
máticas locales.
44 Definición participativa con las comunidades locales de las medidas apropiadas de
manejo de la agricultura en los meses siguientes, con base en los resultados deter-
minados en las etapas anteriores.

36
El Silicio y el control en las
Enfermedades en las plantas
Fabrício Ávila Rodrigues1
, Renata Sousa Resende, Jonas
Alberto Rios, Daniel Debona y Alessandro Antônio Fortunato
1
Universidad Federal de Viçosa, Departamento de Fitopatología, Laboratorio de Interacción Huésped-Parasito, Código Postal 36570-000, Viçosa, Estado de Minas
Gerais, Brasil. e-mail:fabricio@ufv.br
Silicio (Si) es el segundo elemento mineral más abundan-
te en la tierra y comprende aproximadamente 28% de la
corteza terrestre (Epstein, 1991). Dependiendo de la espe-
cie, la concentración de Si en la biomasa puede variar en-
tre 1 a mas de 10 dag/kg (Epstein, 1991). Las especies
de plantas son consideradas acumuladoras de Si cuando
la concentración de Si (en una base de peso seco) es ma-
yor a 1 dag/kg (Epstein, 1999). En lo relativo a las mono-
cotiledóneas, dicotiledóneas como el tomate, pepino y la
soya son malos acumuladores de Si con valores menores
a 0.1 dag/kg de Si en su biomasa. Pastos de tierras se-
cas tales como el trigo, la avena, el centeno, la cebada,
el sorgo, el maíz y la caña de azúcar contienen aproxi-
madamente 1 dag/kg de Si en su biomasa, mientras que
los pastos acuáticos tienen un contenido de Si de hasta 5
dag/kg (Epstein, 1991, 1999; Rodrigues et al.,2001). El
Silicio es tomado a niveles iguales o mayores que los to-
mados de nutrientes esenciales tales como el nitrógeno y
el potasio en especies de plantas perteneciendo a las fa-
milias Poaceae, Equisetaceae y Cyperaceae (Savant et
al., 1997). El arroz, una típica planta acumuladora de
Si, inmediatamente transloca el Si al retoño por la vía del
torrente de transpiración y una vez en el retoño es rápi-
damente polimerizado como sílice (Ma and Takahashi,
2002). La obtención activa de Si en el arroz es media-
da por al menos dos genes llamados Lsi1 and Lsi2. El gen
Lsi1 es un transportador de afluencia, mientras que el gen
Lsi2 es un transportador de flujo de salida de Si a las cé-
lulas del xilema. Ambos transportadores están localizados
en la exodermis y endodermis de las raíces de la planta
de arroz donde las bandas de Caspary están ubicadas.
Las plantas absorben Si exclusivamente como áci-
do monosilícico, también conocido como ácido ortosilí-
cico (H2SiO4), (Epstein, 1991). El Si es depositado en
forma de gel de sílice o ópalo biogenético tan amorfo
SiO2×nH2O en las paredes celulares y los espacios inter
celulares de las células de la raíz y las hojas como tam-
bién en las brácteas (Lanning, 1963). El Silicio puede tam-
bién ser encontrado en la forma de compuestos de ácido
monosilícico, ácido silícico coloidal o organosilicona en
el tejido vegetal (Inanaga et al., 1995). La deposición de
Si en la pared celular de las células epidérmicas ocurre
cuando la concentración de ácido monosilícico excede 2

1er
M m-3 y, después de ese límite, el Si se polimeriza en gel
de sílice. El Silicio es distribuido basipetalmente y se acu-
mula en grandes cantidades en las células epidérmicas
que en cualquier otro tipo de célula encontrada en las ho-
jas (Epstein, 1991). Las hojas jóvenes concentran menos Si
que las hojas viejas (Ma and Takahashi, 2002). La mayo-
ría del Si acumulado por el arroz es depositado en las ho-
jas (71%), seguido por la cascara (13%), raíces (10%) y los
tallos (6%) (Epstein, 1991). Una vez depositada, la gel de
sílice se queda inmóvil y no es redistribuida a tejido que
este activamente en crecimiento (Epstein, 1991). Sus efec-
tos benéficos han sido reportados en varias situaciones,
especialmente bajo condiciones de estrés biótico y abió-
tico. El efecto más significativo del Si en las plantas, ade-
más de mejorar su aptitud en la naturaleza e incrementar
la productividad agrícola, es la restricción del parasitismo.
Ha habido una cantidad considerable de investigación
demostrando los efectos positivos del Si en cuanto al con-
trol de enfermedades en cultivos importantes.
Resultados de la investigación llevada a cabo en
el Laboratorio de Interacción Huésped-Parasito del
Departamento de Fitopatología de la Universidad Federal
de Viçosa muestra que además de los muchos beneficios
agronómicos ganados al mantener niveles adecuados de
Si en la tierra, este elemento ha reducido la intensidad de
muchas enfermedades en cultivos importantes tales como
el sorgo, frijol, banano, arroz y trigo, lo cual será descri-
to a continuación.
Antracnosis del Sorgo
Considerando la importancia económica de la antracno-
sis, causada por Colletotrichum sublineolum, Resende et al.
(2009), bajo condiciones controladas, se demostró que
las plantas de sorgo de la línea susceptible BR-099 que
fueron cultivadas en una tierra sin Si mejorada con silicato
de calcio mostró un incremento en el periodo de incuba-
ción y en el periodo latente y un significante decrecimiento
en el área relacionada con la curva de eficiencia relativa
del progreso de la infección, la curva de índice de progre-
so de la antracnosis y en la severidad final de la enferme-
dad. Evaluándo, Resende et al. (2013) aún más el efecto
del Silicio (Si) y su interacción con fungicidas en el manejo
de la antracnosis del sorgo en campo. Los experimentos
fueron llevados acabo en tierra sin Si en las temporadas
de crecimiento de 2008/2009 y 2009/2010 usando:
Silicato de calcio (CS) y lima (L), en las tasas de 6 y 5
ton/ha, dos líneas de sorgo, BR-008 (resistente) y BR-009
(susceptible) y con y sin el fungicida Opera® (epoxicona-
zole + pyraclostrobin). El efecto residual del CS y la L de
las temporadas de crecimiento de 2008/ 2009 fue eva-
luado en las temporadas de crecimiento de 2009/2010.
Para las temporadas de crecimiento de 2008/2009, la
concentración en el tejido vegetal de Si incremento signifi-
cativamente con la aplicación de CS (5.9 g/kg) compara-
do con la aplicación de L (0.3 g/kg), independientemente
de la línea de sorgo, el área bajo la curva del progreso
de la antracnosis del sorgo (AUAPC) fue reducida en 39 y
42% para las líneas BR-008 (resistente) and BR- 009 (sus-
ceptible), respectivamente, con la aplicación de CS. En la
presencia del fungicida, la AUAPC fue reducida en 35 y
42% para los tratamientos de CS y L respectivamente. El
silicato de calcio con y sin el fungicida contribuyo al de-
crecimiento de la AUAPC en 44 y 37%, respectivamente.
La aplicación del fungicida decreció la AUAPC en 50 y
39% para las líneas BR-008 y BR-009, respectivamente.
Sin el fungicida, la AUAPC decreció en 88% para la línea
BR-008 comparada con la línea BR-009; sin embargo,
con fungicida, la reducción alcanzo 90%. El rendimiento
se incrementó en 0.6 ton/ha con el CS comparado a la
aplicación de la L. El fungicida incremento el rendimiento
en 0.48 ton/ha comparado con el tratamiento sin fungici-
da presente. Aunque el efecto más pronunciado del silica-
to de calcio en reducir la intensidad de la antracnosis fue
observado en el experimento 1, el efecto residual de este
producto, en la temporada de crecimiento 2009/2010
(experimento 2), presento una contribución en la supresión
del desarrollo de la enfermedad mientras incrementaba
el rendimiento, esto indico que el silicato de calcio no es

38
necesario ser aplicado anualmente o puede ser aplicado
a tasas más bajas para controlar la antracnosis del sorgo.
Antracnosis de Frijol
La antracnosis, causada por el hongo Colletotrichum linde-
muthianum, es una de las enfermedades más destructivas
a nivel mundial que afecta al frijol común (Phaseolus vulga-
ris L.) (Pastor-Corrales, 1985). La pérdida del rendimiento
puede alcanzar el 100% al usar o semillas infectadas con
el patógeno o variedades susceptibles bajo condiciones
medioambientales favorables para la ocurrencia de epi-
demias severas (Peloso, 1992). El uso de variedades resis-
tentes es considerado la opción más viable para el control
de la antracnosis, especialmente en producciones a baja
escala. Sin embargo, la existencia de muchas razas fi-
siológicas de C. lindemuthianum representa un obstáculo
para obtener nuevas variedades de frijol resistentes a la
antracnosis. Entonces, en el intento de obtener métodos al-
ternativos para el control de esta enfermedad, Polanco et.
al. (2012) investigó los efectos del Silicio (Si) en cuanto a
la resistencia de las plantas de frijol a la antracnosis. Estos
autores encontraron que el periodo de incubación (IP) in-
cremento significativamente en 13.2 h para plantas +Si en
comparación a plantas -Si. El área bajo la curva del pro-
greso de la antracnosis (AUAPC) y la severidad estima-
da por el software QUANT decrecieron significativamente
en 32.9% y 27%, respectivamente, para plantas +Si en
comparación con plantas -Si. La AUAPC, que cuantitativa-
mente expreso el efecto de la resistencia del huésped en
el decrecimiento de la intensidad de cierta enfermedad
(Jeger and Viljanen-Rollinson, 2001), fue afectado nega-
tivamente por la alta concentración de Si en el tejido ve-
getal. Los autores concluyeron que el incremento en el IP
y la reducción en ambos AUAPC y SEQ en plantas sumi-
nistradas con Si pudo haber sido debido a la gran depo-
sición de Si en el tejido venoso donde los síntomas de la
antracnosis eran más notables, indico que la colonización
por parte de C. lindemuthianum fue notablemente afecta-
da por la utilización del Si.
Considerando las pérdidas causadas por la antracnosis
en el rendimiento del frijol la información en la literatu-
ra concerniente a los efectos del Si y Mo, y la combina-
ción de estos elementos en asociación con la aplicación
de fungicidas en asociación con la aplicación de fungici-
das en la reducción del progreso de la antracnosis está
faltando, Polanco et al. (2013) determino si la aplicación
bien sea de silicato de potasio (ksi), molibdato de sodio
(Námo) o una combinación de ambos (KSi + NaMo),
con o sin el fungicida azoxystrobin, podría reducir los sín-
tomas de la antracnosis y, consecuentemente incrementar
el rendimiento. Dos 2 × 4 experimentos factoriales, consis-
tentes en no tratados o tratados con fungicida, como tam-
bién aplicaciones y no aplicaciones de KSi,NaMo, KSi +
NaMo (control), fueron arregladas en un diseño de blo-
que al azar con tres replicas. Los tratamientos fueron los si-
guientes: (1) KSi spray; (2) NaMo spray; (3) KSi + NaMo
spray; (4) azoxystrobin spray (azox); (5) Azox + KSi spray;
(6) Azox + NaMo spray, (7) Azox + KSi + NaMo spray
and (8) control (no KSi, NaMo o Azox). Los tratados con
KSi, NaMo y el azoxystrobin se les aplico, respectivamen-
te, a tasas de 35 g/L, 90 g/ha y 120 g ai/ha. El KSi
fue aplicado a 20, 27, 40 y días después de la siembra
(dds). El NaMo fue aplicado 27 dds y el fungicida fue

1er
aplicado a 27, 40 y 55 dds. Las plantas fueron inocula-
das con C. lindemuthianum a 23 dds. Azoxystrobin redu-
jo el área de la curva bajo el progreso de la enfermedad
(AUDPC) en 63% y el rendimiento medio fue incrementado
en un 150%. Similarmente, la media de la AUDPC fue re-
ducida en 29, 14 y 41% con KSi, NaMo y KSi + NaMo
sprays, respectivamente, mientras que el rendimiento me-
dio se incrementó en 13, 20 y 47%, con KSi, NaMo or
KSi + NaMo sprays, respectivamente. El índice del área
de las hojas variables (LAI), el índice de duración del área
de las hojas (LAD), la duración del área de hojas sanas
(HAD) y la radiación interceptada (RI) no fueron afectadas
por el KSi. El valor de las variables LAI, El índice del área
de las hojas sanas (HLAI), LAD, HAD, RI, intercepto radia-
ción del área de hojas sanas (HRI) y el área de absorción
de hojas sanas (HAA) fueron significativamente incremen-
tados como un resultado de la aplicación del NaMo. La
aplicación al follaje de KSi en combinación con NaMo re-
dujo la AUDPC. Similarmente una aplicación de KSi sola
redujo los síntomas de antracnosis y consecuentemente la
AUDPC resultando en un rendimiento mayor. Los resulta-
dos de Polanco et al. (2013) mostraron que la aplicación
al follaje de KSi en combinación con NaMo o en com-
binación con un fungicida para el follaje podría ser una
estrategia efectiva para el manejo de la antracnosis resul-
tando en un rendimiento mayor.
El marchitamiento por Fusarium
en el banano
La enmienda de Silicio a la tierra ha resultado en un de-
crecimiento de las enfermedades causadas por varios pa-
tógenos que nacen de la misma tierra los que afectan a
un amplio número de cultivos. Fortunato et al. (2012) eva-
luó el efecto del Si en el control del marchitamiento por
Fusarium, causado por Fusarium oxysporum f.sp. cubense,
en el banano. Variedades de plantas del Gran Nain (re-
sistente) y Maçã (susceptible) fueron cultivadas en recipien-
tes plásticos conteniendo Si a 0 o 0.39 g de Si por kg
de tierra (-Si or +Si, respectivamente) e inoculados con la
raza 1 de F. oxysporum f.sp. cubense. La longitud relativa
de la lesión (LRL) y la colonización asintomática micótica
en el tejido (CAMT) fueron evaluadas 40 días después
de la inoculación. Para el Gran Nain, la concentración
de Si en la raíz se incrementó en un 12.8% compara-
do con el Maçã. Plantas de las líneas Gran Nain and
Maçã suplidas con +Si mostraron reducciones de 40 y
57.2%, respectivamente, en cuanto a las LRL comparadas
con plantas no suplidas con Si. Para el CAMT, hubo una
reducción de 18.5% para las plantas +Si comparado son
las plantas -Si.
Mancha café del arroz
Dentro de las económicamente más importantes enferme-
dades del arroz, la mancha café, causada por el hongo
Bipolaris oryzae, es una de las más devastadoras porque
afecta negativamente el rendimiento y la calidad del gra-
no. A fin de que se evalué la importancia de la absorción
activa de Si en la raíz del arroz para controlar el desa-
rrollo de la mancha café, Dallagnol et. al. (2009) eva-
luó algunos componentes de resistencia de huésped en
un mutante del arroz, Silicio bajo 1 (lsi1), defectuoso en

40
la absorción activa de Si, y su contraparte de tipo-salvaje
(cv. Oochikara). Las plantas fueron inoculadas con B. ory-
zae después de crecer por 35 días de manera hidropóni-
ca suministradas con 0 o 2 mM de Si. Los componentes
de resistencia de huésped evaluados fueron el periodo de
incubación (PI), eficiencia relativa de la infección (ERI), cur-
va de progreso del area bajo la mancha café (AUBSPC),
tamaño de la lesión final (TLF), tasa de la expansión de la
lesión (r) and curva de progreso de la expansión del área
bajo la lesión (AULEPC). La concentración de Si de ambas
plantas Oochikara and lsi1 en el tratamiento +Si incremen-
taron en el tejido de las hojas en 219 y 178%, respecti-
vamente, con respecto a los controles a los que no se les
suministro el mineral. Las plantas de Oochikara tuvieron
112% mas Si en el tejido de las hojas que las plantas de
lsi1. El PI de la mancha café de la planta Oochikara se in-
crementó ≈ 6 h en la presencia de Si y la ERI, AUBSPC,
TLF, r, y AULEPC fueron reducidas significativamente en
65, 75, 33, 36, and 35%, respectivamente. En la presen-
cia de Si, el PI se incrementó 3 h para la planta lsi1 pero
la ERI, AUBSPC, TLF, r, y AULEPC fueron reducidas en solo
40, 50, 12, 21, y 12%, respectivamente. La correlación
entre la concentración en las hojas de Si y el PI fue signi-
ficativamente positiva, pero la concentración de Si fue co-
rrelacionada negativamente con la ERI, AUBSPC, FLS, r,
y AULEPC. Contrastes de un solo grado de libertad mos-
traron que la planta Oochikara y lsi1 proporcionadas con
Si fueron significativamente diferentes de las que no fueron
suministradas con Si en cuanto a todos los componentes
de resistencia evaluados. Fue concluido que una concen-
tración reducida de Si en tejidos de plantas lsi1 afecto
dramáticamente su nivel base de resistencia a la mancha
café, sugiriendo que una mínima concentración de Si es
requerida. Por otra parte, estos resultados enfatizaron la
importancia de un sistema de absorción activa en la raíz
de Si para un incremento de la resistencia del arroz a la
mancha café.
En conjunto los resultados de estos estudios indican que
la aplicación de Si para complementar el banano, frijol,
arroz y sorgo frente a los patógenos parece ser una estra-
tegia efectiva para el manejo de enfermedades, especial-
mente cuando la tierra esta con un nivel bajo o limitado en
cuanto a Si para consumo de las plantas.

1er
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42
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1er
Aspectos fisiológicos y bioquímicos de la resistencia
de huespedes tratados con Silicio frente a patogenos
Fabrício Ávila Rodrigues1
, Renata Sousa Resende, Jonas
Alberto Rios, Daniel Debona y Alessandro Antônio Fortunato
1
Universidad Federal de Viçosa, Departamento de Fitopatología, Laboratorio de Interacción Huésped-Parasito, Código Postal 36570-000, Viçosa, Estado de Minas
Gerais, Brasil. e-mail:fabricio@ufv.br
Los resultados de la investigación llevada a cabo en el
Laboratorio de Interacción Huésped-Parasito del depar-
tamento de Fitopatología en la Universidad Federal de
Viçosa demostraron que además de los muchos beneficios
agronómicos obtenidos de la manutención de niveles ade-
cuados de Silicio (Si) en la tierra, este elemento ha poten-
ciado la resistencia de varias especies de plantas frente a
patógenos que atacan la raíz y el follaje, los cuales serán
descritos posteriormente.
El rendimiento potencial del cultivo es determinado por
el consumo eficiente de luz, eficiencia en la conversión
de la luz recolectada y en la partición de asimilados en
el producto económico (Long et al., 2006), por lo ante-
rior, es clave potenciar y optimizar la eficiencia fotosin-
tética, tomando en cuenta las limitaciones fisiológicas y
bioquímicas del proceso y su interacción con factores bió-
ticos y abióticos. Estudios han demostrado que el rendi-
miento de cultivos tales como el arroz, caña de azúcar,
trigo, sorgo y otros son favorecidos debido a la fertiliza-
ción con Si (Guntzer et al., 2012), debido a cambios en
el patrón filotaxico y de las propiedades ópticas de hojas
que promueven la fotosíntesis o factores asociados con el
proceso (Tamai and Ma, 2008). Investigaciones recientes
con respecto a plantas de arroz tratadas con Si mostraron
estimulación en la hoja fuente al evidenciar un incremen-
to en las tasas de fotosíntesis (A), conductancia estomática
(gs
), tasa máxima de carboxilación (Vcmax
), tasa máxima de
transporte de electrones limitada por el transporte de elec-
trones (Jmax
), acompañado por el incremento de sumideros
de demanda de asimilación esto mejorando los índices
de cosecha mientras que las alteraciones en el metabolis-
mo primario las cuales son favorecidas por la removiliza-
cion de aminoácidos siendo incrementado el uso eficiente
de nitrógeno (Detmann et al., 2012). Sin embargo, inves-
tigaciones con respecto al accionar del Si han sido di-
reccionadas a respuestas positivas de plantas sometidas
a condiciones bióticas y abióticas extremas (Tamai and
Ma, 2008). Plantas experimentando déficit de agua pro-
porcionadas con Si son capaces de reducir la tasa de
transpiración, incrementar la permeabilidad de la mem-
brana, mostrando una actividad antioxidante más alta de
la normal, mejora la relación agua-hojas todo esto acom-
pañado de un ajuste osmótico. Estos son algunos de los

44
mecanismos que las plantas descritas usan para mitigar
los efectos perjudiciales de la sequía (Gong and Chen,
2012). Por otra parte en las plantas bajo estrés biótico, el
patógeno puede causar daño directo o indirecto llevando
a un desbalance en los procesos vitales de la planta como
lo es el caso de la fotosíntesis (Bastiaans, 1991;Alves el
at., 2011; Debona et al., 2013) al impactar negativamen-
te el intercambio gaseoso de las hojas debido a perdidas
en áreas saludables de las hojas o al bajar la eficiencia
del proceso fotosintético (Shtienberg, 1992). Las limitacio-
nes fotosintéticas disparadas por patógenos pueden estar
relacionadas con un carácter difusional o bioquímico a la
reducción del contenido de la clorofila, el daño estructu-
ral en los cloroplastos, disipación del calor incrementada
y fluorescencia energética de la clorofila, cerramiento es-
tomático, transpiración reducida, incremento en la respira-
ción, fotorespiración y cambios en el potencial del agua
(Ayres, 1980; Petit et al., 2006; Resende et al., 2012,
Debona et al., 2013, Aucique-Pérez et al., 2013).
El efecto del Si en las interacciones planta-patógeno fue
demostrado inicialmente como un agente profiláctico, ac-
tuando como una barrera física a la penetración de pa-
tógenos con características biotróficas, hemibiotróficas y
necrotróficas (Fauteux et al., 2005; Cooke and Leishman,
2011). Sin embargo, en los últimos 20 años se ha deter-
minado que la presencia de Si está asociada con el in-
cremento en la actividad de defensa por parte de las
enzimas (Liang et al., 2005) y/o la síntesis de compuestos
antifúngicos (Rodrigues et al., 2003, 2004, 2005). El de-
crecimiento de los daños causados por varios patógenos,
esto causado por la presencia de Si en el tejido permitió
explorar los efectos, llevando patógenos directamente al
proceso de fotosíntesis de plantas a las que se les sumi-
nistro Si, tal es el caso de patosistemas como la Bipolaris
oryzae en el arroz, Colletotrichum sublionelum en el sorgo
y el Pyricularia oryzaeen en el trigo, donde fue verificado
que la presencia de Si permitió el mantenimiento del inter-
cambio de gases favoreciendo la fijación del carbono sin
perdidas significativas en gs y transpiración (E), compara-
do con plantas inoculadas sin Si y donde el carbono neto
A vio dramáticamente reducido el cerramiento estomático
y asociado inclusive a la prevención del flujo de CO2 y
el vapor de agua (Resende et al., 2012; Dallagnol et al.,
2013; Aucique-Pérez et al., 2013). Es importante anotar
que en los tres patosistemas descritos anteriormente A fue
reducido alrededor del 50 % en plantas sin Si.
El producto final de los procesos fotosintéticos es la síntesis
de hexosas (sacarosa), el cual puede ser impactado ne-
gativamente por la presencia de patógenos, sin embargo
plantas suplementadas con Si evidenciaron un incremen-
to significativo de azucares solubles asociado con una se-
veridad reducida (Dallagnol et al., 2013). Por otra parte,
pudo ser verificado por el patosistema P.oryzae pathosys-
tem del trigo, que las plantas suplementadas con Si tienen
un nivel de daño PSII menor y concentraciones más altas
de clorofila, contribuyendo significativamente a bajar los
niveles de fluorescencia y disipación del calor, favorecien-
do el transporte de electrones necesario para la formación
NADPH y la inclinación electroquímica de los protones útil
para la formación de ATP esto comparado con plantas sin
el elemento mencionado, las cuales mostraron una mayor
disipación del calor proveniente de la energía y fluores-
cencia (Aucique-Pérez et al., 2013).
El Silicio potencia las
actividades de varias enzimas
de defensa
Proporcionarle Si a las plantas se ha convertido en una im-
portante estrategia para reducir la intensidad de enferme-
dades en varios cultivos económicamente importantes tales
como bananos, cebada, frijoles, pepinos, avenas, arroz
y trigo (Bélanger et al., 2003; Dallagnol et al., 2009;
Xavier Filha et al., 2011; Polanco et al., 2012; Fortunato et
al., 2012). Se ha propuesto que el Si tiene un papel acti-
vo en mejorar los mecanismos de defensa de plantas con
una producción de compuestos fenólicos incrementada,
los niveles de algunas clases de fitoalexinas y también en
la activación de algunos genes que tienen en su código
proteínas PR (Rodrigues et al., 2005). Numerosos estudios
sugieren que el Si está asociado al incremento de ac-
tividades de peroxidasa (POX), polifenoloxidasas (PPO),

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