Silicatos y su impacto Ambiental (Huella de Agua y Huella de Carbono)

 

Efecto del Ácido Monosilícico en Andisoles del Sur de Chile.

El silicio, aunque no es clasificado como un nutriente esencial, sí es un elemento benéfico que actúa como un bioestimulante y agente protector, especialmente en suelos con problemas de acidez, baja fertilidad y déficit hídrico, como es el caso de los Andisoles.

1. Rendimiento y Nutrición (Cereales, Papas y Praderas)

El principal impacto del ácido monosilícico es el aumento de la disponibilidad de nutrientes y el fortalecimiento estructural de la planta, lo que se traduce en incrementos de rendimiento.

  • Aumento de Rendimiento: Estudios en Chile y otras regiones demuestran que el silicio puede aumentar la productividad, particularmente en cultivos acumuladores de silicio (como cereales y praderas). Por ejemplo, se ha reportado que en avena forrajera (un cereal común en el sur), la aplicación de ácido monosilícico en presiembra puede aumentar la altura y el vigor de la planta, indicando un potencial de mayor rendimiento de materia seca.

  • Neutralización de la Toxicidad de Aluminio Al3+: En los suelos ácidos del sur de Chile, el silicio disuelto reacciona con el aluminio intercambiable, formando complejos de hidroxialuminosilicatos que son menos tóxicos o insolubles, neutralizando la toxicidad del Al3+ de manera más eficiente que la cal. Al reducir la toxicidad del aluminio, se mejora el desarrollo radical, un factor clave para la absorción de agua y nutrientes.

  • Mejora en la Absorción de Fósforo (P): Los Andisoles fijan grandes cantidades de fósforo. El silicio compite con el P por los sitios de fijación en los coloides del suelo (óxidos de hierro y aluminio), liberando el fósforo y haciéndolo más disponible para la planta. Las plantas pueden llegar a absorber entre un 40% y 60% más fósforo con un adecuado contenido de silicio.

2. Economía Hídrica y Estrés Abiótico (Hídrico, Salino, Térmico)

El silicio mejora drásticamente la capacidad de la planta para gestionar el agua y resistir condiciones ambientales adversas.

  • Efecto sobre la Economía Hídrica:

    • Reducción de la Transpiración: El silicio se deposita en la epidermis de las hojas y tallos, formando una doble capa de sílice (fitolita). Esta capa física actúa como una barrera que reduce la transpiración (pérdida de agua por evaporación) y optimiza el uso del agua de riego hasta en un 20-40%.

    • Mayor Retención de Agua: El silicio también contribuye al ajuste osmótico en las células, permitiendo una mayor turgencia celular y retención de agua, lo que mantiene los procesos vitales, como la fotosíntesis, durante periodos de sequía o golpes de calor.

  • Tolerancia al Estrés Abiótico:

    • Estrés Térmico y Lumínico: La capa de sílice y la acción del silicio en la planta mejoran la protección antioxidante del cultivo, reduciendo el daño fotooxidativo (golpe de sol) y la susceptibilidad al estrés por altas temperaturas y heladas.

    • Estrés Salino: Mejora el balance iónico (K+ Na+), limitando la absorción y el transporte de sales tóxicas como el sodio y el cloro.

3. Estrés Biótico (Plagas y Enfermedades)

El silicio confiere una resistencia estructural y bioquímica contra patógenos e insectos.

  • Barrera Física: La capa de sílice en la epidermis actúa como una barrera físico-mecánica que dificulta la penetración de hifas de hongos (como oídio y royas, comunes en cereales y praderas) y previene la alimentación de insectos. Esto puede complementar (o potencialmente reemplazar) el uso de algunos fungicidas de contacto.

  • Activación de las Defensas: El silicio activa el sistema de autodefensa de la planta, promoviendo la síntesis de enzimas y fitoalexinas (moléculas con alto poder defensivo), fortaleciendo la respuesta inmune del cultivo.


Impacto Ambiental (Huella de Agua y Huella de Carbono)

El uso de ácido monosilícico versus carbonatos de cal y dolomitas tiene implicaciones significativas en la sostenibilidad ambiental:

1. Huella Hídrica (Agua)

  • Silicio: La aplicación de silicio reduce drásticamente la Huella Hídrica de un cultivo. Al mejorar la eficiencia en el uso del agua (EUA) y disminuir la transpiración, se requiere menos agua para producir la misma cantidad de biomasa o cosecha. Esto es fundamental para la agricultura en el sur de Chile, que enfrenta episodios de sequía estival cada vez más frecuentes.

  • Carbonatos (Cal/Dolomita): El encalado tradicional no tiene un impacto directo y significativo en la reducción de la transpiración o la mejora de la EUA de la planta como lo hace el silicio. Su beneficio en la economía hídrica es indirecto, al fomentar un mejor desarrollo radicular por la corrección de la acidez.

2. Huella de Carbono (CO2)

La diferencia más marcada se encuentra en la huella de carbono del producto y su aplicación:

  • Carbonatos de Cal y Dolomitas (Encalado):

    • Emisiones de CO2 Directas: La principal fuente de emisión de la cal agrícola es la descomposición de los carbonatos (CaCO3 y MgCO3) en el suelo. Cuando estos se disuelven para neutralizar la acidez, liberan CO2 a la atmósfera, contribuyendo directamente a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

    • Logística y Aplicación: El encalado requiere grandes dosis (varias toneladas por hectárea), lo que implica un alto consumo de energía fósil en la extracción, procesamiento, transporte a larga distancia y aplicación en campo (uso de maquinaria pesada), aumentando la huella de carbono asociada.

  • Ácido Monosilícico:

    • Bajas Emisiones de CO2 Directas: El ácido monosilícico (o sus precursores solubles) no suele implicar la liberación directa de CO2 en la misma magnitud que los carbonatos.

    • Baja Huella Logística: Debido a que el ácido monosilícico es una formulación de alta disponibilidad y bajo peso molecular (generalmente concentrado), se requieren dosis mucho menores (medidas en litros o kilogramos por hectárea) en comparación con el encalado. Esto se traduce en una reducción significativa en el transporte y la energía de aplicación, disminuyendo la huella de carbono general de la práctica agrícola.

En conclusión, el uso de silicio soluble en Andisoles ofrece una solución que no solo impulsa el rendimiento y la resistencia de los cultivos, sino que también alinea la producción agrícola con objetivos de sostenibilidad, presentando una huella de carbono y agua inferior a la corrección tradicional basada en carbonatos de cal y dolomitas.




No hay comentarios:

Publicar un comentario

Remediación de suelos

Ventajas Comparativas para la Remediación de Andisoles Ácidos del Sur de Chile.

  Resumen Ejecutivo de Ventajas Comparativas para la Remediación de Andisoles Ácidos del Sur de Chile. Este informe técnico evalúa las venta...