Como las aplicaciones de silicio contribuyen a la defensa de la planta

Recordemos que las especies vegetales se dividen en acumuladoras y no acumuladoras de silicio.

En el grupo de acumuladoras se incluyen las gramineas: arroz (Oryza sativa), miembros de la Pinaceae, los cuales contienen entre 10% y 15% de SiO2 en la materia seca. Entre las no acumuladoras se encuentran la mayoria de las dicotiledoneas, incluyendo las leguminosas, con menos de 0.5 a 1% de Si02.

Como aportar la cantidad necesaria de Silicio a plantas no acumuladoras

Recientemente se han observado deficiencias de silicio en cultivos de tomate (una planta no acumuladora de silicio), especialmente en las etapas reproductivas – las hojas nuevas presentan malformacion, ademas de observacion de fallos en la polinizacion y formacion del fruto.

Investigaciones recientes han demostrado que el acido silicico (H4SiO4), al igual que el acido borico (H3BO3), reacciona con los o-fenoles, tales como el acido cafeico (C9H8O4), precursor en la biosintesis de la lignina (una de las principales formas de biomasa), para formar complejos mono-, di-, o polimeros de silicio. Por lo tanto, es posible que el silicio afecte a la sintesis de lignina.

La presencia de acido silicico en el suelo depende de la accion de enzimas y acidos producidos por la actividad microbiologica que ocurre en la materia organica. Por ello, en cultivos ecologicos o con alto nivel de materia organica, no tiene por que ser deficitario.

Aplicaciones eficaces

De acuerdo con Dr. Ricardo Rivas, Responsable de incontables investigaciones, «Hemos estado trabajando por varios años con la relacion en la aplicacion de silicio organico como elicitor y los mecanismos de defensa en las plantas, sin embargo actualmente estamos realizando un estudio donde he tenido la oportunidad de observar que la planta manifiesta gracias a aplicaciones de silicio cada 15 dias para el fortalecimiento del follaje, y asimilacion de fotosintesis, ademas ayuda a minimizar los problemas bioticos y a la mejor asimilacion de L – arginina para la sintesis de hormonas relacionadas con la floracion y fructificacion, aunado la sintesis de L – prolina la cual ayuda a la fertilidad del polen.»

Existe una estrecha relacion entre el silicio y la sintesis de lignina, teniendo una importancia a nivel estructural. Las diatomeas donde el metabolismo del silicio se ha estudiado mas a detalle, el Si juega un papel crucial en el metabolismo de aminoacidos y proteinas [Werner & Roth 1983].

Las diatomeas, organismos unicelulares, toman el acido silicico disuelto en el agua y lo precipitan en forma de silice opalina para formar sus frustulas, que son como estuches que las mantienen protegidas del exterior. El acido silicico es tomado por transportadores especificos y polimerizado intracelularmente en una vesicula especializada dentro de una matriz organica que consiste de largas cadenas de poliaminas y fosfoproteinas, llamadas silafinas. Las silafinas no muestran homologias con las silicateinas de las esponjas ni con los transportadores de silicio del arroz (Oryza sativa).

La cantidad de silicio asimilable (acido silicico) por las plantas es limitada, sobre todo en cultivos intensivos, dependiendo esta de la actividad de los microorganismos del suelo. [JCR Perez, 2012]

Una vez que pasa la barrera de la raiz, el Si se mueve por el xilema a traves de transportadores o por transpiracion hacia la endodermis de la raiz, membranas celulares del vascular bundle y las celulas de la hoja en la epidermis justo debajo de la cuticula. Una vez dentro de una celula, ocurre un proceso natural de polimerizacion que convierte el acido silicico en silica insoluble (SiO2-nH2O; tambien conocido como gel de silica o fitolitidos).

Una capacidad defensiva sorprendentemente incrementada

Ahora, con los resultados generados anteriormente y las investigaciones realizadas continuamente, por sus efectos sobre algunas enzimas, se propone que el Si tendria un papel bioquimico o fisiologico como el de incrementar la capacidad defensiva antioxidante de las plantas.

Cuando el silicio se acumula en las paredes de las celulas epidermicas, parece que hace disminuir la transpiracion, asi como las infecciones causadas por hongos. En las hojas de las plantas el silicio se deposita debajo de la cuticula y sobre las celulas epidermicas, esta capa limita la perdida de agua por las hojas y dificulta la penetracion y desarrollo de hifas de hongos.

Los efectos beneficiosos del silicio en el crecimiento y desarrollo de las plantas son escasos en condiciones optimas; sin embargo, es sumamente importante en situaciones de estres. Esto es debido a que el silicio se deposita en las paredes celulares de los vasos del xilema y previenen que se compriman en condiciones de alta transpiracion causada por la sequia a estres termico.

La membrana de silicio-celulosa en el tejido epidermico de las hojas tambien protege los tejidos vegetales contra la perdida excesiva de agua por transpiracion debido a una reduccion en el diametro de los poros estomaticos.

Sobre la fisiologia de las plantas, el silicio actua como protector y regulador de la fotosintesis y otras actividades enzimaticas.

Literatura Citada.

1. Mengel K & Kirkby EA. Principios de Nutricion vegetal 4ta Edicion. Francia. 2000.

2. Rivas Cancino, G. Beneficios de Silicio en cultivo de Fresa. Mexico. www.hortalizas.com Consulta: Abril 2017.

3.  Rivas Cancino, G. Tesis Especialidad: Influencia del silicato de potasio y aceite de cafe sobre la expresion de enzimas proteicas de defensa en el cultivo de brocoli. Universidad de LaSalle Bajio, Mexico.

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