Por: I.A. Constanza Rincón Medina
Marletti Company Sas

El silicio está presente en el 27% de la corteza terrestre; es el segundo elemento más abundante en ella. En la agricultura se usa para mejorar la sanidad vegetal y como surfactante agrícola. 

El silicio es absorbido fácilmente por los cultivos. Se absorbe como ácido monolítico (H4SiO2); está presente también en arenas, cristales, ópalos; en la industria como silica gel, telecomunicaciones electrónicas y surfactantes, entre otros.

La fracción sólida está compuesta por cristales y cuarzos y la fase soluble por ácido silícico y otros polisílicos. Esta fase líquida no es absorbida por más de 30 ppm por los vegetales, sin ser de carácter indispensable.

El ácido silícico reacciona a fenoles como el ácido cafeico y los precursores de la lignina para formar polímeros de silicio, que son parales muy importantes en la defensa de la planta frente a enfermedades y plagas.

El silicio ayuda a disminuir la pérdida de agua en la epidermis de las hojas mejorando los síntomas de estrés. Reduce la susceptibilidad y degradación estomática que acompaña la penetración celular.

La dinámica dentro de la planta es así: agua + suelo + ácido monolítico = ácido monosilábico, que fluye por el xilema y se acumula debajo de la cutícula de las hojas, generando resistencia mecánica a insectos chupadores y comedores de follaje, minimizando su ataque. Hace que el oxígeno baje de los tallos a las raíces oxidando la rizosfera para que haya mejor absorción, por ejemplo, de manganeso, entre otros. Daña la mandíbula de los insectos por los cristales ubicados bajo la cutícula, volviéndolos inapetentes; forma mecanismos de defensa formando fitoalexínases, precursoras de la resistencia vegetal.

El silicio dentro de la planta

Cuando hay estrés salino, incrementa la fotosíntesis, alivia el estrés por la falta de agua, reduce la toxicidad por sodio, mejora la conductancia osmótica, incrementa las enzimas antioxidantes, mejora el balance nutricional y hormonal para que el incremento de etileno y ácido abscísico no desmejoren el tiempo en  la postcosecha.

Con relación a la sanidad, incrementa la lignina y la suberina confinando a hongos, oomycotas bacterias, virus y nematodos.

Efectos confirmados del silicio sobre algunas enfermedades en plantas

El mecanismo

Los hongos entran por la cutícula, pero si hay presente sílice, entre ésta y la epidermis superior el hongo no se desarrolla, pues puede formarse gotas de silicona o pegante (Mascher 1997). 

Las claves de una aspersión agrícola eficaz

Aplicar silicio incrementa los fenoles y la lignina, lo que mejora la resistencia de la pared celular.

La hipótesis de la barrera mecánica

Los coadyuvantes mejoran las surfactancia

Mejoran las características físicas y químicas de las gotas de agua para que el producto entre más fácilmente. Las superficies pueden ser hidrofóbicas o hidrofílicas; la surfactancia disminuye la tensión superficial, mejora la penetración a la cutícula y limita el secado de las hojas.

Efectos del surfactante

Los surfactantes se caracterizan por ser:

• Tensoactivos
• Detergentes
• Anti desparrames
• Adherentes
• Retienen
• Neutralizan
• Acidulan
• Sinergizan
• Activan
• Agentes de compatibilidad
• Humectantes
• Antiderrames

Clases de surfactantes en agricultura

Aceites de petróleo

• No trabajan sobre la adherencia.
• Débiles con hidrosolubles.
• Riesgo de fitotoxicidad.

Siliconados

• Variabilidad con liposolubles.
• Efecto de penetración en las hojas.
• Mayor riesgo de fitotoxicidad.

Aceites vegetales/de semillas

• Mayor compatibilidad con liposolubles.
• Efecto de penetración en las hojas.
• Mayor riesgo de fitotoxicidad. 

El producto siliconado tiene que transformarse para romper las gotas y que no se caigan; esto lo logra formando puentes de hidrogeno que crean una fuerza centrífuga que rompe la partícula. Así habrá más superficie de contacto porque la superficie de la hoja es hidrofóbica. Tiene efecto potencializado que permite que el producto entre y haya absorción foliar.

Características de los compuestos de silicio

El silicio en estados de oxidación se puede encontrar en óxidos de silicio, cristales de silicio, ópalos de silicio, cerveza, silicatos para textiles y siloxanos. 

En los enlaces de las moléculas es posible todo tipo de sustituyentes: obteniendo resistencia al calor, resistencia a la oxidación, penetrabilidad de gases, baja tensión superficial y propiedades dieléctricas, resistencia a la humedad y neutralización fisiológica lo que mejora cualquier tipo de aplicación.

Siloxanos modificados – Grupos

• Los grupos hidrófilos más populares presentes en los tensoactivos de siloxano son los no iónicos polixialquileno, polioxietileno. 
• Sin embargo, vale la pena señalar que un grupo de polioxipropileno es hidrofóbico y contribuye a la hidrofobicidad del surfactante en lugar de a su hidrofilicidad. 
• Como tensoactivos de siloxano presentan baja toxicidad y comportamiento de asociación única. Se encuentran en una variedad de aplicaciones en zonas en las que otros tipos de tensoactivos son relativamente inefectivos. 

Tiene propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas dentro de la misma molécula, efecto anfifílico que lleva a la asociación y autoensamblaje, se puede aplicar como tensoactivo con enlaces SI – C.

Características destacadas en soluciones acuosas

Los llamados polioxitelenos se usan en la agricultura con ventajas extraordinarias y eficacias instatáneas, como es el caso del producto MELTDOWN. 

El ostiolo de los estomas en las hojas tiene como función hacer intercambio de gases, pero a su alrededor las paredes celulares son muy delgadas; la aplicación de silicio aumenta fenoles y lignina, que hacen más fuerte estas estructuras. 

Bases fisiológicas de la aplicación foliar

Absorción por estomas

• El ostiolo es una estructura para el intercambio gaseoso (80 -100 nm), con cutícula delgada en la cámara. 
• Las células del estoma (oclusivas y subsidiarias) tienen cutículas más delgadas.
• Hay mayor densidad de poros cuticulares en estas células; de ahí la relación entre estomas y absorción foliar. 

Como acaricida

La cera de los coleópteros, que tiene quitina, tiene derivados polifenólicos. Los siliconados no actúan, pero crean inapetencia para consumir o afectar los vegetales.

La aplicación de MELTDOWN:

• Es una forma segura y sostenible de generar control sobre ácaros.
• Se puede usar líquido como silicio modificado para crear contacto al 100% con los ácaros.
• Forma sostenible del control de ácaros. 
• Menor resistencia de poblaciones por su efecto físico y no químico.

Pilares de una aplicación limpia y sostenible

• Para la plaga = eficacia
• Para el cultivo = selectividad
• Seguridad = para el usuario 
• Inocuidad = para el ambiente 
• Competitividad = para el sistema productivo 

Resumen del Webinar organizado por Marletti Company SAS “El silicio modificado: protagonista de la agricultura limpia y sostenible”, dictado por el Dr. Marco Cabezas.