silicio organico

TIERRA DE DIATOMEAS - AGROPUL

1.- BIOLOGA DE LA TIERRA DE DIATOMEAS - AGROPUL (algas naturales fosilizadas SiO2) La presencia de Slice en forma de dixido de silicio SiO2 (64% aproximadamente) en sus diferentes estados asimilables: cido silcico, opalino, amorfo, y biosilice, que permiten esperar la utilizacin del referido producto como: insecticida orgnico, fungicida orgnico, fertilizante orgnico, protector natural de factores biticos y abiticos, e inmunizante orgnico y potencializar al material de compostaje. Por lo analizado hasta ahora, se espera que TIERRA DE DIATOMEAS - AGROPUL (algas naturales fosilizadas SiO2) sirva entre otros los para los siguientes propsitos: o Mejorar de la retencin del agua en los tejidos (Romero-Aranda et al., 2006). o Reduccin el dao oxidativo a las membranas ocasionado por exceso de iones (Gunes et al., 2007). o Efecto amortiguador del pH o Incidencia positiva en la disponibilidad de nutrientes o Mitigacin de los efectos de la toxicidad de los diferentes elementos qumicos. o Disminucin de los efectos inhibitorios del Al sobre el alargamiento de la raz. o Induccin a la formacin de aluminosilicatos de baja solubilidad en el apoplasto del pice de la raz, reduciendo la concentracin de iones Al3+ en el medio (Epstein, 1999; Wang et al., 2004). o Induccin a la resistencia de diferentes cultivos. o Proteccin de cultivos de contra diversos factores ambientales biticos y abiticos (Epstein, 1999). o resistencia al ataque de patgenos e insectos. o acumulacin de compuestos fenlicos lignina y fitoalexinas. o aumento en la sntesis de peroxidasa, polifenoloxidasa, glucanasas y quitinasas. o incremento en la produccin de quinonas y especies reactivas de O2 que tienen propiedades antibiticas. o Favorecimiento de la mayor lignificacin de los tejidos. o Disminucin de la digestibilidad en los insectos. o Decremento en la preferencia de los insectos por las plantas tratadas (Batista et al., 2005).

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El Silicio en los organismos vivos

2- ResumenExiste un elemento mayor que no aparece en muchos suelos y la mayor parte de los anlisis de suelos ni siquiera monitorean su presencia. Este mineral puede: incrementar la resistencia al estrs, aumentar la fotosntesis y el contenido de clorofila, mejorar la resistencia a la sequa, aumentar la tolerancia a la salinidad, mejorar la fertilidad del suelo y disminuir el volcamiento. Tambin puede: reducir la presin de los insectos, los daos por heladas y de las enfermedades destructoras, mientras disminuye los requerimientos de irrigacin, neutraliza el efecto de los metales pesados y el efecto negativo de los excesos de sodio. Si se dijera que ese mismo mineral que est siendo ignorado puede: aumentar el crecimiento de las races, disparar los rendimientos y aumentar la calidad de las cosechas, se lograra preguntar con razn: cmo hemos podido ignorar algo tan importante? y se tendra razn si se afirma que ha sido una tremenda omisin. El mineral en cuestin es el silicio, y la ciencia est revelando rpidamente el grado y magnitud de nuestro descuido. En los ltimos aos ha aumentado el inters por estudiar el papel del silicio (Si) en los organismos vivos en general. Dada su abundancia sobre la corteza terrestre y la suposicin de que su concentracin era an mayor en el tiempo en que la vida hizo su aparicin en la Tierra, es de esperarse que este elemento tenga algn papel en los organismos vivos. Esto se ha comprobado en algunos organismos unicelulares como las diatomeas, organismos marinos multicelulares como las esponjas, y en algunas plantas terrestres como las equisetceas y otras de evidente inters para la humanidad como el arroz, caa de azcar y calabaza. En ausencia de Si las plantas vasculares son ms vulnerables a patgenos, insectos fitfagos y herbvoros. El Si tambin les confiere resistencia al estrs bitico y abitico. Aunque se han encontrado evidencias genticas de los posibles mecanismos de absorcin y acumulacin de Si, an queda mucho por explorar acerca del papel bioqumico y fisiolgico de este elemento en las plantas. Tambin, en animales se han reconocido las funciones del Si, principalmente en la formacin de huesos y la respuesta inmune.


Por todo esto, sera conveniente incluir al Si entre los temas de investigacin de los sistemas biolgicos, para describir su participacin en los procesos metablicos. -consideraciones El silicio (Si) es el segundo elemento ms abundante en la litosfera (27,7%), solo detrs del O 2 (47,4%). Los compuestos de Si constituyen ms del 60% de los compuestos del suelo y su concentracin en forma soluble, como cido silcico, est entre 35 y 40 mgl -1 o 0,1 a 0,6 mM (Epstein, 1999; Ma et al., 2004; Fauteux et al., 2005). El tomo de Si, como el C, tiene cuatro electrones de valencia. Debido a su radio atmico los enlaces Si-Si son ms dbiles que los enlaces C-C y son inestables en presencia de agua. Hasta ahora no se ha demostrado la existencia de enlaces Si-O-C o Si-C (Meunier, 2003). El Si se combina con el O2 para formar silicatos insolubles en agua o redes de polmeros de dixido de Si (cuarzo), y tiende a salir de la circulacin en un ambiente aerbico. El ciclo biogeoqumico de cualquier elemento asegura su recambio rpido, hacindose asequible en diferentes formas o estados (slido, lquido, gaseoso) y el ciclo del Si impide su abundancia en la biosfera. La fraccin terrestre o de las aguas continentales del ciclo del Si alimentan la parte marina, pero la reposicin solo puede proceder por va el ciclo del sedimento marino. Esto ltimo ocurre cuando hay elevacin de montaas o subduccin, lo cual puede retrasar decenas o centenares de millones de aos el retorno del Si marino a los continentes. El cuarzo, la forma ms abundante de Si en la corteza terrestre, se intemperiza tan lentamente que no es una fuente apreciable de cido silcico para la biota (Exley, 1998). Sin embargo, la acumulacin de Si en las plantas es suficiente para afectar la intemperizacin. En la selva del Congo, en frica, se encontr que el 74% del Si disuelto se origin a partir de la disolucin de fitolitos. En la isla volcnica de Reunin, en el Ocano ndico, existe una capa de fitolitos de 15cm de espesor, acumulacin que ha sido favorecida por la presencia de bamb y de Si disponible en las cenizas volcnicas (Meunier, 2003). El Si est presente en plantas en cantidades equivalentes a los macronutrientes, como Ca, Mg y P. Su presencia en los vegetales es ubicua y dada su abundancia es casi imposible eliminarlo de los substratos donde ellas crecen. Incluso cuando las plantas son cultivadas en hidropona el Si est disponible, pues el cido silcico, una molcula no cargada, pasa a travs de los intercambiadores inicos usados para purificar el agua con grado laboratorio; adems, el Si puede desprenderse de los utensilios de vidrio (Epstein, 1999). En las gramneas el Si se acumula en cantidades mayores que cualquier otro elemento inorgnico. Excepto en ciertas algas, diatomeas y equisetceas (cola de caballo), el Si no es considerado un elemento esencial para las plantas. Como resultado de esto, el Si es omitido en la formulacin deBogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

soluciones de cultivo de uso rutinario y no es considerado en muchas investigaciones de fisiologa vegetal. Sin embargo, las evidencias muestran que las estructuras de las plantas que crecen en ausencia de Si frecuentemente son ms dbiles y su crecimiento, desarrollo, viabilidad y reproduccin son anormales, son ms susceptibles al estrs abitico, como toxicidad por metales, fcilmente invadidas por organismos patgenos, insectos fitfagos y mamferos herbvoros. La mayora de estas respuestas se observan en plantas que crecen en suelos pobres en Si (Epstein, 1994). El Si es uno de los constituyentes inorgnicos ms abundantes de las plantas superiores; sin embargo, est ausente, o es incluido en un nmero limitado de publicaciones. La razn de esta discrepancia entre el contenido de Si en las plantas y el tema del Si en las publicaciones sobre plantas, es debida a la conclusin al a que llegaron los desarrolladores de tcnicas de cultivo en los aos 80, de que el Si no necesita ser incluido en la formulacin de nutrientes y que, por lo tanto, es dispensable en el crecimiento vegetal (Epstein, 1999). Hay, sin embargo, grupos de botnicos, agrnomos, horticultores y patlogos vegetales que han profundizado y expandido el conocimiento del Si (Piperno et al., 2002;Morikawa y Saigusa, 2004; Wang et al., 2004; Fauteux et al., 2006; Gunes et al., 2007) y en algunos experimentos de fisiologa vegetal se muestra que el Si mejora la retencin del agua en los tejidos (Romero-Aranda et al., 2006), reduce el dao oxidativo a las membranas ocasionado por exceso de iones (Gunes et al., 2007), lo que refuerza que este elemento sea tomado en consideracin en la biologa de plantas. -Las diatomeas y el ciclo biogeoqumico del Si A los protistas acuticos de la clase Bacillariophyceae, o diatomeas, les es indispensable el Si que depositan en la pared celular, a la cual se le conoce como frstula (Martin-Jzquel et al., 2000). Por 40 millones de aos, las diatomeas han usado el Si en la tierra. Las diatomeas son miembros muy importantes del fitoplancton marino y son tambin importantes para el ciclo biogeoqumico del Si y en la fijacin global de CO2. Estos organismos unicelulares, fotosintticos, toman el cido silcico disuelto en el agua y lo precipitan en forma de Si opalino para formar sus frstula, o paredes celulares en forma de cpsulas. Las frstulas protegen a los organismos de los factores ambientales. El cido silcico es incorporado por transportadores especficos (Hildebrand y Wetherbee, 2003) y polimerizado intracelularmente en una vescula especializada dentro de una matriz orgnica que consiste de poli pptidos catinicos (Krger et al., 1999). La concentracin intracelular de cido silcico se regula a travs de su condensacin y polimerizacin en un proceso dependiente del pH, lo que da como resultado slice amorfa que es depositado organizadamente para elaborar las frstulas. Despus de la polimerizacin, el Si amorfo, hidratado en forma de SinO2- x (OH)2x, donde n y x son nmeros enteros, es movilizado al exterior de la clula (Martin-Jzquel, et al., 2000).


Las frstulas son notablemente resistentes y sobreviven a la muerte de estos organismos unicelulares, por lo que con la eventual muerte de las diatomeas este proceso representa una prdida neta de cido silcico al ambiente. Cuando las frstulas se sedimentan, entran al ciclo, y es probable que reaparezcan en la corteza terrestre despus de cientos de millones de aos (Exley, 1998). La bioslice de las diatomeas es un amortiguador efectivo del pH que facilita la conversin enzimtica de bicarbonato a CO2, etapa importante en la adquisicin de C inorgnico por estos organismos. Debido a que las diatomeas son responsables de un cuarto de la produccin global primaria y de una gran fraccin del C exportado al fondo del ocano, los ciclos globales de Si y C podran estar relacionados de esta forma (Milligan y Morel, 2002). Las diatomeas frecuentemente son dominantes en el fitoplancton de regiones de alta productividad, donde los nutrientes, incluyendo al Si, estn disponibles. Estos nutrientes son arrastrados a las aguas superficiales del mar por los ros y permiten a las diatomeas desarrollarse en grandes cantidades, debido a sus altas velocidades de crecimiento. Por ello se ha especulado que la precipitacin de Si debe, de alguna manera, representar una ventaja ecolgica para las diatomeas. Se ha sugerido que las paredes celulares silicificadas filtran los rayos ultravioleta (Davidson, 1998) y protegen a las diatomeas contra el dao por parte del zooplancton (Smetacek, 1999). Adems, es energticamente ms econmico construir la pared celular con slice que con carbono (Raven, 1983). No obstante, no hay demostracin experimental de una funcin fisiolgica para la slice en las diatomeas o de su supuesta ventaja en la formacin de la pared celular. . El Si en las plantas El Si constituye entre el 0,1 y el 10% del peso seco de las plantas superiores. En comparacin, el Ca est presente en valores que van de 0,1 a 0,6% y el S de 0,1 a 1,5%. El arroz acumula hasta 10% de Si y, en general, las monocotiledneas acumulan ms Si que las dicotiledneas, aunque las diferencias pueden darse incluso a nivel de variedad (Epstein, 1999; Ma et al.,2002). No obstante, los anlisis realizados indican que la concentracin de Si, y por lo tanto la presencia de fitolitos, es ms influenciada por la posicin filogentica (gnero, especie) que por factores ambientales tales como disponibilidad de agua y del mismo Si, o la temperatura (Hodson et al., 2005). Nishimura et al. (1989) registraron en hojas de varias especies de plantas valores de 0,01% de Si, incluyendo entre ellas a Sansevieria trifasciata (Agavacea) y Lycoris radiata (Amaryllidaceae) y los mayores valores (6,3%) en hojas de arroz, aunque otros reportes indican un contenido hasta del 10% (Nishimura et al., 1989). Las poaceas, ciperceas y commelinceas estn entre las monocotiledneas que acumulan ms Si. Dentro de las dicotiledneas, las urticceas y cucurbitceas son las que presentan niveles ms altos de Si (Hodson et al., 2005). Los fitolitos son cristales de slice que se forman en la epidermis de las plantas, esto es clulas vegetales que se han mineralizado y se presentan con una estructura cristalina similar a la delBogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

palo. Se forman por la precipitacin del slice disuelto en agua que las plantas absorben del suelo, que se deposita principalmente en los espacios intercelulares del tejido epidrmico de hojas, tallos y races. Al depositarse esta sustancia toma la forma de las clulas que recubre y encapsula. Estas partculas presentan formas distintivas y se conservan en el suelo, cuando la materia orgnica de la planta donde se formaron ha desaparecido. El silicio (Si) que las races absorben en forma de cido monosilcico (H4SiO4) de la solucin del suelo es depositado como slice amorfa hidratada (SiO2.nH2O) en espacios inter o intracelulares (Blackman, 1971; Piperno, 1988, 2006). En lo particular un fitolito tambin puede ser definido desde un punto de vista sedimentolgico como una porcin mineral de una planta, por lo comn microscpica, que aparece formando parte de una roca sedimentaria (Teruggi, 1984). Segn el agente mineralizante se pueden distinguir los calcibiolitos (cuyo agente es una sustancia clcica) y los silicobiolitos (formados por slice amorfa). Ambos pueden ser de origen animal (calcizoolitos o silicozoolitos) o de origen vegetal (calcifitolitos o silicobiolitos) respectivamente (Bertoldi de Pomar, 1975; Zucol, 1992). F. Ehrenberg (1854) define al fitolito, como todo cuerpo mineralizado de origen vegetal, de tamao microscpico y naturaleza qumica preferentemente silcea o clcica, integrante de tejidos orgnicos que son producidos por sustancias ergsticas (resultantes del metabolismo). Los fisilogos vegetales no consideran al Si como un elemento esencial para las plantas; sin embargo, se ha reportado que la presencia de Si beneficia los cultivos, por induccin de resistencia y proteccin contra diversos factores ambientales biticos y abiticos (Epstein, 1999). En el caso de incrementar la resistencia al ataque de patgenos e insectos, el papel del Si ha sido atribuido en parte a su acumulacin y polimerizacin en las paredes celulares, lo cual constituye una barrera mecnica contra el ataque; sin embargo, se ha demostrado que el tratamiento de las plantas con Si trae como consecuencia la acumulacin de compuestos fenlicos lignina y fitoalexinas. En plantas tales como calabacita (Cucurbita sp.), avena (Avena sativa) y sorgo (Sorghum bicolor) se ha observado que la fertilizacin con Si trae como consecuencia un aumento en la sntesis de peroxidasa, polifenoloxidasa, glucanasas y quitinasas; estas enzimas estn relacionadas con un incremento en la produccin de quinonas y especies reactivas de O2 que tienen propiedades antibiticas, favorecen la mayor lignificacin de los tejidos, la disminucin en la calidad nutricional y la digestibilidad, todo lo cual genera, consecuentemente, un decremento en la preferencia de los insectos por las plantas(Batista et al., 2005). Tambin se ha demostrado que el Si disminuye la toxicidad de distintos elementos. En plantas de cebada (Hordeum vulgare) cultivadas in vitro se evalu el efecto de la adicin de Si en la toxicidad del manganeso. Las plantas cuyo medio fue adicionado con 9,1M de Mn presentaron manchas necrticas que fueron prevenidas por la adicin de Si 357M (10 ppm). Las hojas presentaron un


contenido similar de Mn, pero al parecer el Si favoreci su distribucin a travs de toda la hoja y evit la aparicin de las manchas (Epstein, 1999). El Al, con un 8,2% de abundancia en la litosfera, se encuentra en concentraciones elevadas en suelos cidos, condicin en la que resulta txica a las plantas. El algodn (Gossypiumhirsutum) es muy sensible a 200M de Al en solucin, pero la toxicidad es mitigada por la presencia de Si (Epstein,1999). Experimentos con maz (Zea mayz) han mostrado que la presencia de Si no afecta la concentracin de Al monomrico en el medio externo; sin embargo, disminuye los efectos inhibitorios del Al sobre el alargamiento de la raz. Esta respuesta es atribuida a la formacin de aluminosilicatos de baja solubilidad en el apoplasto del pice de la raz, reduciendo la concentracin de iones Al3+ en el medio (Epstein, 1999; Wang et al., 2004). Los beneficios logrados han fomentado la fertilizacin de los cultivos con silicatos. Actualmente, la aplicacin de fertilizantes con Si es comn en Corea y Japn, con un consumo anual de 400.000 y 1.000.000 de toneladas, respectivamente, con lo que se logra un incremento y/o sostenimiento en la produccin de arroz. La fertilizacin con Si tambin se ha documentado en Brasil, Australia, Sudfrica e India para incrementar la produccin de caa de azcar (Epstein, 1999). . Silicio Usted y sus animales Si las plantas responden tan favorablemente al silicio, qu pasa con los humanos y con los animales? Podemos asumir que si la mayor parte de las plantas son deficientes en silicio Entonces tambin la mayor parte de la gente sufre de una deficiencia de este mineral. El Gobierno Japons ha reconocido este problema y ha incentivado fuertemente el uso de slice soluble en los cultivos de arroz. H. M. Laane de Holanda, present un resumen de la investigacin de la salud humana y el silicio. El cuerpo humano contiene 7 gramos de silicio, lo cual es ms que todos los otros minerales traza juntos. Altos niveles de este mineral se depositan en huesos, uas, tendones y las paredes de la aorta y cantidades sustanciales se encuentran en los riones, el hgado y los pulmones. El silicio reacciona con varios minerales pero las investigaciones ms importantes se han dirigido al silicio como un medio para inhibir la toxicidad de aluminio. El aluminio ha sido fuertemente implicado en la enfermedad de Alzhimer que mata a 1 de cada 4 occidentales mayores de 65 aos. El silicio tambin es sinergista del calcio y debe ser incluido en todos los buenos suplementos de calcio.


H. M. Laane concluy que los niveles en la dieta de los accidentales son demasiado bajos y existe una coincidencia con incrementos en los problemas de piel, pelo y uas, osteoporosis y enfermedad de Alzheimer. Tambin existen beneficios obvios en las arterias reforzadas con silicio.

3.- Los minerales del sueloLos minerales constituyen la base del armazn slido que soporta al suelo. Cuantitativamente en un suelo normal la fraccin mineral representa de un 45-49% del volumen del suelo. Pero dentro de la fase slida constituyen, para un suelo representativo, del orden del 9099% (el 10-1% restante corresponde a la materia orgnica). La fase slida representa la fase ms estable del suelo y por tanto es la ms representativa y la ms ampliamente estudiada. Es una fase muy heterognea, formada por constituyentes. El grupo ms importante de los minerales del suelo es el de los silicatos. Todos los silicatos estn constituidos por una unidad estructural comn, un tetraedro de coordinacin Si-O. El silicio situado en el centro del tetraedro de coordinacin y rodeado de 4 oxgenos situados en los vrtices. Este grupo tetradrico se encuentra descompensado elctricamente (SiO4)4-, por lo que los oxgenos se coordinan a otros cationes para compensar sus cargas. Dependiendo del nmero de oxgenos que se coordinen a otros silicios se originan los grandes grupos de silicatos (es decir, segn el nmero de vrtices compartidos por tetraedros, que pueden ser 0, 1, 2, 3, y 4): N de oxgenos compartidos por cada tetraedro 0 1 2 2y3 3 4 Tipo de agrupamiento de los tetraedros aislados parejas anillos cadenas planos tridimensional Nombre del gran grupo de silicato NESOSILICATOS SOROSILICATOS CICLOSILICATOS INOSILICATOS FILOSILICATOS TECTOSILICATOS

Segn sea la coordinacin de los otros oxgenos que se unen a otros cationes distintos del silicio se forman los diferentes minerales dentro de cada gran grupo de silicatos.


La estructura de estos minerales se origina por repeticin de una celdilla unidad constituida por la asociacin de tetraedros (aislados, o parejas, etc) y por los cationes que se sitan entre los grupos tetradricos. Desde el punto de vista edfico el gran grupo de los filosilicatos es la clase ms importante, ya que a este grupo pertenecen la mayora de los minerales de la fraccin arcilla. Los filosilicatos estn constituidos por el agrupamiento de los tetraedros compartiendo entre s tres vrtices (los tres del plano basal) formando planos El cuarto vrtice (el vrtice superior) se une a un catin de coordinacin octadrica. Generalmente el catin octadrico es Mg (capa llamada trioctdrica) o Al (capa dioctadrica). De esta manera la estructura de estos minerales est formada por un apilamiento de capas de tetraedros y octaedros, formando estructuras laminares. Segn el modelo de repeticin se forman dos tipos de lminas con diferentes estructuras: La 1:1 con una capa de tetraedros y otra de octaedros y La 2:1 con dos capas de tetraedros que engloban a una de octaedros. Las capas de tetraedros y octaedros no estn aisladas sino que comparten planos comunes en los que los oxgenos estn unidos simultneamente a un Si tetradrico y a un Mg o Al octadricos. En las capas tetradricas y octadricas se producen sustituciones entre cationes que cuando son de distinta valencia crean dficit de carga y para compensarlos son atrados otros cationes que se introducen entre las lminas, son los llamados cationes interlaminares. Dependiendo del dficit que se origine, de donde se produzca (capa tetraedrica u octadrica) y de los cationes interlaminares atrados, aparecen las distintas especies minerales: caolinitas, serpentinas, micas (moscovita, biotita, ilita), esmectitas (montmorillonita), vermiculita, clorita, sepiolita y vermiculita, principalmente. Por otra parte, los tectosilicatos (con los feldespatos) constituyen otro grupo muy importante, el ms representativo de la fraccin arena de los suelos. El cuarzo, aunque es un xido, por su estructura es considerado por muchos autores como un constituyente de este grupo de tectosilicatos

4.-Efecto insecticidaLA TIERRA DE DIATOMEAS en su forma amorfa es una fuente de origen orgnico muy rica de slice insoluble. El material es bsicamente el exoesqueleto de unas pequeas criaturasBogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

prehistricas llamadas diatomitas. Estos restos contienen hasta 85% de dixido de silicio y las caparazones son agudas y aserradas al microscopio, casi como una cuchilla de afeitar rota. La tierra de diatomceas ha sido utilizada como insecticida por dcadas, puesto que las afiladas y pequeas cuchillas pueden cortar el exoesqueleto del insecto atacante causndole deshidratacin y muerte. Muchos autores a nivel mundial han reportado la reduccin del ataque de plagas y enfermedades en diferentes cultivos. El Silicio es transportado a travs del Xilema depositndose entre la cutcula y la epidermis, formando una barrera protectora, que dificulta la entrada de hifas de los hongos y partes bucales de algunos insectos plaga, especialmente Trips, caros, fidos y mosca blanca.

5.- Efecto fungicida y/o de barrera en las clulas de las planta de LA TIERRA DE DIATOMEAS.El aumento de la proteccin de las enfermedades ha sido bien documentado. Un reciente estudio japons titulado El silicio en el control de enfermedades en arroz, sorgo y soya, encontr reducciones en mancha parda que variaron entre 35% y 75% en estudios con arroz, reducciones significativas en antracnosis en sorgo tratado con silicio y los resultados fueron dramticos cuando se aplic foliar mente silicato de potasio para el manejo de la roya en soya. Terminaron el trabajo con la siguiente frase: Los resultados de estos estudios resaltan la importancia del silicio para aumentar la resistencia de las plantas a enfermedades foliares. Otros trabajos reportaron eficacia contra la roya parda en caa de azcar, mildeo polvoso en cucurbitceas, marchitez por Fusarium en papa y Piricularia en arroz. En otro caso se demostr que el silicio poda ayudar a manejar la sigatoka negra en banano. Este aumento en la resistencia a enfermedades se pens originalmente que estaba relacionado con el efecto de barrera ligado a refuerzo de la clula, pero ahora se comprende que tambin est relacionado con un aumento en la inmunidad de la planta. La pared celular en las plantas es una barrera sustancial que debe ser rota para tener acceso a las partes internas. Un hongo patgeno debe taladrar a travs de esta pared con sus hifas para poder llegar al centro nutritivo de la clula. Una vez que se alcanza esta meta, el invasor alcanza la fuente de alimento que le sirve para expandirse, y una enfermedad ha comenzado.


Qu pasa si reforzamos la pared celular de tal manera que las hifas no la penetren? Es simple, la enfermedad no llega a la fuente de alimento y no se extender. De manera similar, por qu una hoja de una planta comedora de insectos prefiere revestir su aparato comedor con silicio, cuando pudiera haber sido esponjoso?. En un trabajo presentado en la Conferencia de Surfrica, el silicio soluble aplicado al suelo en drench tuvo un efecto inhibitorio equivalente al del cido fosforoso en el manejo de Phytophthora en aguacate. Sin embargo, las plantas tratadas con silicio tuvieron races y copas mucho ms vigorosas. Cuando se inicia una enfermedad, la planta dirige todo el silicio disponible al sitio de ataque, para reforzar las clulas circundantes y detener o disminuir la propagacin del patgeno. Aqu se presenta un problema, porque el silicio es inmvil una vez que se incorpora a la pared celular. Debe existir un suministro constante de tal manera que la planta lo pueda utilizar todo el tiempo. La mayor parte de los suelos contiene menos de la mitad del silicio requerido, as que puede haber beneficios significativos en la aplicacin foliar de silicio, asperjado al primer signo de una enfermedad. Esto puede detener la propagacin de la enfermedad y muchos cultivadores estn utilizando exitosamente esta estrategia.

6.- Efecto fertilizanteEl silicio no se clasifica como un elemento esencial, pero, en vista de la gran cantidad de descubrimientos recientes acerca de la importancia de este nutriente y sobre todo de origen orgnico como son las ALGAS DIATOMEAS, esta situacin puede cambiar muy pronto. El silicio es el segundo elemento mineral en abundancia en el planeta. Se encuentra en todas partes .Las arcillas son aluminosilicatos y las arenas son principalmente silicio. Entonces, cmo es posible que se presente una deficiencia de silicio? La respuesta se encuentra en la forma como el silicio penetra a la planta. Las plantas toman silicio como cido silcico y esta es la forma que se encuentra deficiente en el suelo. Poco se saba hasta hace poco acerca de las mltiples funciones del silicio. Se conoca que estaba presente en todos los suelos, pero fue solamente cuando se disminuy la forma disponible para las plantas que se not que poda haber una relacin entre esta prdida y una gran cantidad de problemas para el desarrollo de aquellas. Durante la ltima dcada, los investigadores han trabajado con ms ahnco y cientos de trabajos han sido presentados en las Conferencias Internacionales de Silicio en Brasil y Surfrica.


Este mineral olvidado est surgiendo ahora como clave en un manejo proactivo de plagas y enfermedades y en la obtencin de mayores producciones de alimentos. Un suelo sano, capaz de suprimir muchas enfermedades, contiene 100 ppm de cido monosilcico (tal como se determina en un anlisis de suelos) y muy pocos suelos llegan a estar siquiera cerca de este nivel! La fotosntesis es el proceso ms importante en el planeta. El Silicio es un patrocinador de excepcin de las fbricas de azcar dentro de la planta, ya que beneficia este proceso de diferentes maneras. La hoja es esencialmente un panel solar, cuya parte inferior tambin sirve para capturar el CO2 gaseoso que proviene de las races y de la actividad biolgica del suelo. Mientras mejor localizado se encuentre este panel, ms eficiente ser para capturar la luz del sol, agua y CO 2 (los tres componentes de la fotosntesis). El silicio fortalece el tallo y mantiene este panel en perfecta posicin. La planta es menos susceptible a marchitarse en condiciones de temperatura alta y ms probable que maximice la fotosntesis Manchas, franjas y colores plidos, causados por deficiencia de minerales, representan un mal manejo de la clorofila. Muchas veces no es solamente la deficiencia de estos nutrientes sino su transporte dentro de la planta lo que constituye el problema. El silicio tiene un gran impacto en la toma de minerales. El floema y el xilema son las rutas que gobiernan la absorcin y translocacin de los minerales dentro de la planta. Estas autopistas para el transporte de nutrientes estn hechas de silicio y su funcionamiento se afecta en ausencia del elemento. El Calcio es el ejemplo de un mineral difcilmente translocado que es utilizado ms eficientemente cuando la autopista de los nutrientes es amplia y funcional. El Boro es un elemento sinergstico del calcio, que puede mejorar el comportamiento de ste, pero adems se ha reconocido recientemente que el boro tambin incrementa la absorcin de silicio. El boro solubiliza formas insolubles de silicio. Es una buena idea combinar boro, calcio y silicio en los programas para maximizar el potencial sinergstico de este tro. Una estrategia muy comn incluye la aplicacin de boro al suelo al final del invierno para disparar la solubilizacin del silicio. El silicio soluble se utiliza para construir las superautopistas que mejoren le lenta y difcil absorcin del calcio, necesario para la divisin celular durante el crecimiento de primavera.


El silicio no solamente aumenta la resistencia al estrs y las pestes. Tambin puede producir una respuesta sustancial en el aumento de rendimiento. En un trabajo de J. Bernal, que inclua arroz y caa de azcar en Colombia, slo con dosis de 100 y 200 kg/ha de silicato de magnesio por hectrea se obtuvieron incrementos de 14,63% en caa de azcar y los aumentos en arroz variaron entre 21% y 33% (dependiendo de la dosis de aplicacin). Los resultados de una investigacin Iran con arroz fueron similares a los encontrados en Suramrica, pero en este caso el aumento en produccin fue de 22% con la aplicacin de 500 kg de silicio. Arroz y caa de azcar han sido ms estudiados puesto que son acumuladores reconocidos de silicio. En efecto, el arroz presenta los ms altos niveles de silicio entre todas las especies cultivadas. Sin embargo, se ha encontrado que casi todas las especies responden a silicio y los investigadores estn actualmente cuantificando las experiencias de campo. Investigadores brasileos ensayaron seis dosis diferentes de silicato de potasio en papa, y encontraron que la dosis del 1% era la ms efectiva. En efecto, 6 litros de silicato de potasio en 600 litros de agua, asperjados semanalmente durante el ciclo de vida de la planta, produjeron un impresionante aumento de 22.4% en el rendimiento. El australiano M. Lynch, un campen de los fertilizantes silicatados por ms de una dcada, present un estudio en la conferencia de Surfrica donde sugiri que los fertilizantes silicatados superaron consistentemente a fertilizantes de grado alto en la produccin de cereales. Esto incluye contenidos ms altos de protena, mayores rendimientos, menores descartes y mejor relacin granos/espigas. Tambin report que uvas fertilizadas con silicio tienen mejor calidad de piel, valores ms altos de brix, racimos uniformes en tamao y una virtual ausencia de enfermedades fungosas. Con frecuencia hemos encontrado beneficios no esperados cuando se incluye el silicio en los programas. Un cultivador de aguacate de North Queensland encontr que no volvi a perder hasta el 15% de su cosecha por abrasin elica. La corteza ms fuerte produjo frutas que no se deterioraban al rozar contra las ramas en condiciones de fuerte viento. Canchas de golf frecuentemente reportan que los greenes (greens) estn en mejores condiciones despus de aplicaciones lquidas de tierra de diatomceas micronizada (una rica fuente de silicio). Los fertilizantes silicatados se encuentran en forma slida o lquida y los lquidos presentan la mayor velocidad de respuesta. El silicio se encuentra en buenos niveles en rocas usadas como fertilizante, por ejemplo rocas fosfricas y en el guano. Sin embargo, esta no es la forma


disponible para las plantas, y dependiendo del tamao de las partculas, pueden pasar muchos aos antes de que el mineral se vuelva disponible. Este no es el caso si el fertilizante es silicato de calcio o silicato de magnesio, pero se debe preguntar por la solubilidad de cualquier fertilizante silicatado que se est pensando utilizar. Este tampoco es el caso si los materiales son micronizados. El lodo rico en silicio proveniente de las diatomceas se puede hacer disponible para las plantas micronizndolo a pequeas partculas de 5 micras: malla 400. En esta forma puede entonces mantenerse en suspensin lquida y aplicarse con bomba o va fertigacin. Cantidades tan bajas como 20 kilos de diatomceas micronizadas por hectrea, aplicados a travs del fertirriego o en combinacin con fertilizantes de sntesis al 2 % regularmente, puede llevar a los tallos y las hojas, todos los beneficios asociados . El silicato de potasio es una buena fuente de silicio soluble, pero no es compatible con muchos otros fertilizantes, por lo cual con frecuencia se debe aplicar solo o con boro.

8.- Protector natural de factores biticos y abiticos en diferentes cultivos. Existen dos tipos de estrs que afectan negativamente la produccin. Estrs abitico incluye el impacto negativo de los factores ambientales sobre los organismos vivientes y el estrs bitico se refiere a la presin de las pestes. El estrs abitico es el factor individual ms importante que impacta la produccin y la productividad en el planeta y podr tener todava ms importancia a medida que aumente el calentamiento global. Sin embargo, el estrs bitico no se encuentra muy distante .Cada ao, desde que se empez la utilizacin de qumicos en la agricultura ocurri un aumento en la cantidad total de agroqumicos aplicados a escala global y cada ao tambin se incrementaron las pestes. Esto no significa que hay una deficiencia de los fungicidas, sino que destaca la enorme necesidad de un enfoque ms holstico que ofrezca mayores niveles de proteccin durante las pocas de estrs. El silicio puede reducir el impacto tanto de los factores abiticos como de los biticos y representa un componente esencial en programas diseados para crear suelos que supriman las enfermedades y plantas resistentes. Mientras ms fuerte sea la pared celular, ms resistente al estrs es la planta, bien sea que ste provenga de patgenos o de factores ambientales.


Parte de las predicciones del cambio climtico incluyen un aumento en condiciones extremas de clima. El viento puede ser particularmente destructivo en el sentido que puede aumentar el volcamiento (acame), que puede llegar a impedir la cosecha. En la conferencia ms reciente sobre silicio, el investigador iran, A. Fallah, present un trabajo en el que report una reduccin del silicio dentro de la planta, asociada con el alto uso de nitrgeno. Se sabe que el exceso de nitrgeno tiene un efecto de dilucin sobre los minerales y que el ms afectado es el potasio. Ahora tambin se sabe que un mal manejo del nitrgeno tambin puede impactar la nutricin con silicio y su actividad como protector. En este caso, tallos ms dbiles y el incremento en la tendencia al volcamiento fueron notables en el cultivo de arroz estudiado. Fallah report tallos mucho ms fuertes y resistencia al volcamiento en cultivos tratados con silicio. Uno de los factores de estrs que est siendo cada vez ms importante es la contaminacin con metales pesados, sales y algunos elementos traza. En todos los casos se ha probado que el silicio puede mitigar el estrs. El cobre (Cu) se puede acumular en el suelo como consecuencia del uso exagerado de fungicidas. Los humatos han sido una herramienta til para neutralizar los efectos negativos asociados con este exceso. El silicio ha sido efectivo para mitigar el efecto de una variedad de metales pesados, pero investigaciones recientes hechas en EE. UU. Sugieren que el silicio puede ser una herramienta viable para el manejo de altas concentraciones de cobre en los suelos. J. Li, J. Frankz y S. Leisner trabajando con flores en Ohio, encontraron que el silicio puede mitigar en forma muy efectiva la toxicidad por cobre y el mejoramiento se midi a mltiples niveles. Investigadores suecos trabajando en suelos contaminados con cadmio encontraron que mientras ms alto era el contenido de silicio en la planta, menor era el nivel de cadmio. En efecto, haba 60% menos cadmio en cereales tratados con silicio. En un interesante trabajo con trigo, en Rusia, se prob que el silicio poda disminuir el estrs por sales en forma dramtica. El trigo es notoriamente sensible a la alta salinidad y la sal resulta en una marcada disminucin de la fotosntesis. La adicin de silicio al suelo produjo incrementos en fotosntesis que variaron entre 158% y 520% dependiendo de la concentracin de sal en el suelo. Este es uno de los varios estudios que enfatizan la relacin entre silicio y manejo del exceso de sales. Siempre recomiendan la inclusin de pequeas cantidades de cido hmico y silicato de potasio con cada riego, para manejar la salinidad en el agua de irrigacin.


Un estudio de Surfrica report una disminucin en el estrs por sequa y una reduccin asociada en la presin por pestes despus de la aplicacin de silicio. En este estudio se encontr que el silicio mitig la creciente presin de los insectos que fue un resultado directo del uso de altas dosis de nitrgeno. No solamente se bloquea la toma de silicio con las altas dosis de nitrgeno, sino que el silicio puede compensar por el mal manejo del nitrgeno. El estrs por fro: puede ser manejado con silicio. Cientficos surafricanos trabajando con banano demostraron que el silicio protega las plantas del dao por fro y que el incremento asociado de vigor disminua la susceptibilidad del banano a marchitez por Fusarium.

8-Efecto inmunizanteUna de las reas ms dinmicas de investigacin en ciencias agrcolas se refiere a la inmunidad de las plantas y a los factores que activan a la planta para pelear sus propias batallas. Ahora se entiende que las plantas tienen un sistema inmunolgico, que puede ser monitoreado y magnificado. El cido saliclico, por ejemplo, el bioqumico con que se fabrica la aspirina, activa el sistema inmunolgico. Aloe vera es la fuente natural ms rica en este compuesto y muchos cultivadores incluyen extractos de esta planta en sus programas. Recientemente, se encontr que el silicio (tierra de diatomeas) activa la produccin de una serie de compuestos que aumentan la inmunidad. Este mineral es considerado actualmente como una herramienta integral en el manejo proactivo de las pestes ya que refuerza las clulas y al mismo tiempo induce un robusto sistema de defensas. Los compuestos fenlicos son unos de los bioqumicos que forman parte de este sistema de defensas y se reconocen en la actualidad como bsicos en la proteccin de los rboles de aguacate contra Phytophthora cinnamoni. T. F. Bekker, et al. De la Universidad de Pretoria, condujeron una investigacin en la que demostraron que aplicaciones edficas de silicato de potasio en suelos afectados por esta enfermedad, incrementaron el contenido total de compuestos fenlicos en el tejido del aguacate. Es interesante anotar que esta respuesta inmune basada en silicio es ms pronunciada cuando existe una presin por presencia de la enfermedad. Es como si la planta llamara su artillera pesada cuando la situacin se complica! Un trabajo canadiense presentado en la Conferencia de Surfrica incluy el estudio de 30,000 genes. Los investigadores reportaron que plantas no estresadas parece que son muy poco afectadas por la nutricin con silicio y son reguladas por solamente dos genes (Nota: La regulacin es el proceso por el cual una clula aumenta la cantidad de un compuesto como el RNA o protena en respuesta a una variable externa). Sin embargo, en plantas estresadas (afectadas por mildeo polvoso) hubo una regulacin por un nmero mayor de genes.Bogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

Un trabajo adelantado en Espaa tambin estudi el potencial de control de mildeo polvoso por el silicio y encontraron que la inclusin de amino cido con el fertilizante silicatado aumentaba la respuesta. Investigadores rusos han propuesto la hiptesis de que el sistema inmunolgico de la planta requiere compuestos de slice mvil y si hay niveles excesivos de Silicio disponibles para la planta, habr sntesis adicional de molculas protectoras contra el estrs. Un trabajo cooperativo de investigacin entre cientficos americanos y japoneses demostr que la resistencia relacionada con silicio envuelve mltiples rutas y que las enmiendas a base de slice claramente alertan el sistema de seales para la defensa, incrementando el sistema de resistencia de la planta.

9.-Efecto sobre el CompostEl compost, composta o compuesto (a veces tambin se le llama abono orgnico) es el producto que se obtiene del compostaje, y constituye un "grado medio" de descomposicin de la materia orgnica, que ya es en s un buen abono. Se denomina humus al "grado superior" de descomposicin de la materia orgnica. El humus supera al compost en cuanto abono, siendo ambos orgnicos. 9-1La materia orgnica se descompone por va aerbica o por va anaerbica. Llamamos "compostaje", al ciclo aerbico (con alta presencia de oxgeno) de descomposicin de la materia orgnica. Llamamos "metanizacin" al ciclo anaerbico (con nula o muy poca presencia de oxgeno) de descomposicin de la materia orgnica. El compost es obtenido de manera natural por descomposicin aerbica (con oxgeno) de residuos orgnicos como restos vegetales, animales, excrementos y purines, por medio de la reproduccin masiva de bacterias aerobias termfilas que estn presentes en forma natural en cualquier lugar (posteriormente, la fermentacin la continan otras especies de bacterias, hongos y actinomicetos). Normalmente, se trata de evitar (en lo posible) la putrefaccin de los residuos orgnicos (por exceso de agua, que impide la aireacin-oxigenacin y crea condiciones biolgicas anaerbicas malolientes), aunque ciertos procesos industriales de compostaje usan la putrefaccin por bacterias anaerobias. El compost se usa en agricultura y jardinera como enmienda para el suelo (ver abono), aunque tambin se usa en paisajismo, control de la erosin, recubrimientos y recuperacin de suelos. Adems de su utilidad directa, el compost implica una solucin estratgica y ambientalmente aceptable a la problemtica planteada por las grandes concentraciones urbanas (y sus residuosBogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

slidos orgnicos domsticos) y las explotaciones agrcolas, forestales y ganaderas, cuyos residuos orgnicos deben ser tratados. El compostaje es una tecnologa alternativa a otras que no siempre son respetuosas de los recursos naturales y el medio ambiente y que adems tienen un costo elevado. La construccin de pilas o silos para el compostaje tiene como objetivo la generacin de un entorno apropiado para el ecosistema de descomposicin. El entorno no slo mantiene a los agentes de la descomposicin, sino tambin a otros que se alimentan de ellos. Los residuos de todos ellos pasan a formar parte del compost. Los agentes ms efectivos de la descomposicin son las bacterias y otros microorganismos. Tambin desempean un importante papel los hongos, protozoos y actinobacterias (o actinomycetes, aquellas que se observan en forma de blancos filamentos en la materia en descomposicin). Ya a nivel macroscpico se encuentran las lombrices de tierra, hormigas, caracoles, babosas, milpis, cochinillas, etc. que consumen y degradan la materia orgnica. Cualquier material biodegradable podra transformarse en compostaje una vez transcurrido el tiempo suficiente. No todos los materiales son apropiados para el proceso de compostaje tradicional a pequea escala. El principal problema es que si no se alcanza una temperatura suficientemente alta los patgenos no mueren y pueden proliferar plagas. Por ello, el estircol, las basuras y restos animales deben ser tratados en plantas especficas de alto rendimiento y sistemas termoflicos. Estas plantas utilizan sistemas complejos que permiten hacer del compostaje un medio eficiente, competitivo en coste y ambientalmente correcto para reciclar estircoles, subproductos y grasas alimentarias, lodos de depuracin etc. El compostaje ms rpido tiene lugar cuando hay una Relacin Carbono/Nitrgeno (en seco) de entre 25/1 y 30/1, es decir, que haya entre 25 y 30 veces ms carbono que nitrgeno. Por ello muchas veces se mezclan distintos componentes de distintas proporciones C/N. Los recortes de csped tienen una proporcin 19/1 y las hojas secas de 55/1. Mezclando ambos a partes iguales se obtiene una materia prima ptima. Esencialmente hay dos mtodos para el compostaje aerbico: Activo o caliente: se controla la temperatura para permitir el desarrollo de las bacterias ms activas, matar la mayora de patgenos y grmenes y as producir compost til de forma rpida. Pasivo o fro: sin control de temperatura, los procesos son los naturales a temperatura ambiente. La mayora de plantas industriales y comerciales de compostaje utilizan procesos activos, porque garantizan productos de mejor calidad en el plazo menor.Bogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

Una pila de compost efectiva debe tener una humedad entre el 40 y el 60%. Ese grado de humedad es suficiente para que exista vida en la pila de compost y las bacterias puedan realizar su funcin. Las bacterias y otros microorganismos se clasifican en grupos en funcin de cul es su temperatura ideal y cunto calor generan en su metabolismo. Las bacterias mesoflicas requieren temperaturas moderadas, entre 20 y 40C. Conforme descomponen la materia orgnica generan calor. Lgicamente, es la zona interna de la pila la que ms se calienta. Las pilas de compost deben tener, al menos, 1 m de ancho por 1 m de alto y la longitud que sea posible. As se consigue que el propio material asle el calor generado. Hay sistemas que permiten pilas mucho ms anchas y ms altas. As se puede hacer composta de una tonelada de residuos en un metro cuadrado. La aireacin pasiva se ejecuta por medio de un piso falso. Tampoco necesita un revolteo del material en degradacin. La temperatura ideal est alrededor de los 60C. As la mayora de patgenos y semillas indeseadas mueren a la par que se genera un ambiente ideal para las bacterias termoflicas, que son los agentes ms rpidos de la descomposicin. De hecho, el centro de la pila debera estar caliente (tanto como para llegar a quemar al tocarlo con la mano). Si esto no sucede, puede estar pasando alguna de las siguientes cosas: Hay demasiada humedad en la pila por lo que se reduce la cantidad de oxgeno disponible para las bacterias. La pila est muy seca y las bacterias no disponen de la humedad necesaria para vivir y reproducirse. No hay suficientes protenas (material rico en nitrgeno) La solucin suele pasar por la adicin de material o el volteo de la pila para que se airee. Dependiendo del ritmo de produccin de compost deseado la pila puede ser volteada ms veces para llevar a la zona interna el material de las capas externas y viceversa, a la vez que se airea la mezcla. La adicin de agua puede hacerse en ese mismo momento, contribuyendo a mantener un nivel correcto de humedad. Un indicador de que ha llegado el momento del volteo es el descenso de la temperatura debido a que las bacterias del centro de la pila (las ms activas) han consumido toda su fuente de alimentacin. Llega un momento en que la temperatura deja de subir incluso inmediatamente despus de que la pila haya sido removida. Eso indica que ya no es necesario voltearla ms. Finalmente todo el material ser homogneo, de un color oscuro y sin ningn parecido con el producto inicial. Entonces est listo para ser usado. Hay quien prefiere alargar la maduracinBogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

durante incluso un ao ms, ya que, aunque no est demostrado, puede que los beneficios del compost as producido sean ms duraderos. A veces se aaden otros ingredientes con el fin de enriquecer la mezcla final, controlar las condiciones del proceso o de activar los microorganismos responsables del mismo. Espolvorear cal en pequeas cantidades puede controlar la aparicin de un excesivo grado de acidez que reduzca la velocidad de fermentacin. Las algas diatomaceas proporcionan importantes micronutrientes. Algunas rocas pulverizadas proporcionan minerales, al contrario que la arcilla. Se puede obtener vermicompost como producto de excrecin de la lombriz roja u otros miembros de la familia Lumbricidae. Estos organismos se alimentan de residuos orgnicos y los transforman en un producto rico en nutrientes y microbios del suelo utilizado para fertilizar o enriquecer la tierra como medio de cultivo. Materia orgnica. Constituyentes orgnicos. Son un conjunto complejo de sustancias constituidas por restos vegetales y organismos que estn sometidos a un constante proceso de transformacin y sntesis. Normalmente se presenta en cantidades muy inferiores a la fraccin mineral, no obstante su papel es tan importante o ms para la evolucin y propiedades de los suelos. Se pueden agrupar en dos grupos. Grupo de materiales vivientes. Microbiota: microorganismos: algas, bacterias, hongos, protozoos... Mesobiota: nematodos, gusanos... Macrobiota: races vegetales, lombrices...

Representa un grupo enormemente diverso, tanto desde el punto de vista cualitativo como cuantitativo. Valores usuales son de 10.000 a 10.000.000 de organsmos por gramo de suelo para la microflora y de 1.000 a 100.000 para la microfauna. 9.2.- Grupo de materiales no vivientes. Est constituido por restos orgnicos frescos (tejidos vegetales y animales), productos excretados por los organismos, productos de descomposicin y compuestos de sntesis.Bogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

Dentro de este grupo tenemos el humus. Se define como materia orgnica transformada y alterada. Constituye un conjunto muy complejo de compuestos orgnicos coloidales de color oscuro sometidos a un constante proceso de transformacin. Dentro de l se definen un grupo de sustancias llamadas sustancias hmicas. El concepto de materia orgnica del suelo se refiere a la fase muerta, pero en la prctica se incluyen tambin a los microorganismos vivos dada la imposibilidad de separarlos del resto de material orgnico transformado. 9.2.1.- La humificacin Es el proceso de formacin del humus (es decir, conjunto de procesos responsables de la transformacin de la materia orgnica). La transformacin de la materia orgnica puede llegar a la destruccin total de los compuestos orgnicos dando lugar a productos inorgnicos sencillos como CO2, NH3, H20 etc y se habla, en este caso, del proceso de mineralizacin. Dependiendo de las caractersticas del suelo y de la naturaleza de los restos vegetales aportados dominar la humificacin o la mineralizacin aunque siempre se dan las dos procesos con mayor o menor intensidad. La humificacin es responsable de la acumulacin de la materia orgnica en el suelo mientras que la mineralizacin conduce a su destruccin. En la transformacin de los restos orgnicos se pueden diferenciar tres etapas sucesivas. Transformacin qumica inicial, es una alteracin que sufren los restos vegetales antes de caer al suelo. Las hojas son atacadas por los microorganismos, en el mismo rbol, y se producen importantes transformaciones en su composicin y estructura. Consiste en prdida de sustancias orgnicas y elementos minerales P, N, K, Na. Acumulacin y destruccin mecnica. La hojarasca, ramas, tallos, etc, se acumulan sobre el suelo y se van destruyendo mecnicamente, fundamentalmente por la accin de los animales que reducen su tamao, lo mezclan con la fraccin mineral y lo preparan para la posterior etapa. Alteracin qumica. En esta etapa se produce una intensa transformacin de los materiales orgnicos y su mezcla e infiltracin en el suelo. Los restos orgnicos en el suelo pierden rpidamente su estructura celular y se alteran a un material amorfo que va adquiriendo un color cada vez ms negro, con una constitucin y composicin absolutamente distintas de los originales. Poco a poco los restos transformados se van desintegrando, difuminndose en el suelo y finalmente se integran totalmente con la fraccin mineral, formando parte ntima del plasma basal del suelo.


El papel de los microorganismos es decisivo para el desarrollo de estos procesos. Los microorganismos necesitan del carbono como fuente de energa (oxidan el C y lo devuelven a la atmsfera como CO2) y el nitrgeno para incorporarlo a su protoplasma y ambos los toman de los restos vegetales. El C en los restos vegetales es muy abundante, aproximadamente del 58%. El N es elemento minoritario, por l entran en competencia las races de las plantas y los microorganismos, por lo que puede ser un factor limitante. Relacin C/N. Es un parmetro que evala la calidad de los restos orgnicos de los suelos. Cuando los restos orgnicos tienen una relacin C/N de alrededor de 100 se dice que la razn es alta. Es el caso de las espculas de los pinos. Como contienen poco nitrgeno la actividad biolgica es limitada. Se trata de una vegetacin acidificante. Cuando C/N vale 30 los restos contienen suficiente nitrgeno para soportar una intensa actividad microbiana. En este caso la vegetacin es mejorante. Cuando se incorporan los restos orgnicos al suelo se produce un intensa actividad microbiana, debido a la abundancia de restos fcilmente atacables. Despus disminuye la actividad al ir quedando los restos ms estables que slo pueden ser descompuestos por los organismos ms agresivos. Al principio actan hongos, despus las bacterias y por ltimo los actinomicetos.

Los restos orgnicos se transforman muy rpidamente comparados con la fraccin mineral, por ello la velocidad de formacin del horizonte A es mayor que la del horizonte Bw. La velocidad de descomposicin depende del tipo de resto vegetal aportado y del medio.


El fin inexorable de todos los compuestos orgnicos del suelo es su mineralizacin, por tanto su destruccin. Pero muchos compuestos son lo suficientemente estables como para permanecer en cantidades suficientes en los suelos (su descomposicin se compensa con los aportes). Los compuestos hmicos pueden tener una vida media de cientos a miles de aos. La humificacin, enormemente compleja, se desarrolla en tres fases fundamentales. Degradacin de las molculas. Las macromolculas de los restos orgnicos (celulosa, almidn, pectina, lignina, protenas, glucosa, grasas, ceras, etc) se fragmentan a formas ms sencillas, ms cortas. Los polmeros se transforman en monmeros. A esta etapa se le llama despolimerizacin enzimtica o humificacin directa. Oxidacin de los compuestos aromticos con formacin de quinonas. Una quinona (o benzoquinona) es uno de los dos ismeros de la ciclohexanodiona o bien un derivado de los mismos. Su frmula qumica es C6H4O2.

La quinona es un constituyente comn de molculas biolgicamente relevantes (por ejemplo, la vitamina K1 es filoquinona). Otros sirven como aceptor de electrones en cadenas de transporte de electrones como las de los fotosistemas I y II de la fotosntesis y la respiracin aerbica. Un ejemplo natural de quinonas como agentes oxidantes es el espray de los escarabajos bombarderos. La hidroquinona se hace reaccionar con el perxido de hidrgeno para producir una rfaga ardiente de vapor, un fuerte elemento disuasorio en el mundo animal. Las quinonas pueden reducirse parcialmente a quinoles. Condensacin, polimerizacin y fijacin de nitrgeno, formando aminocidos y pptidos, para originar los cidos hmicos. En esta fase los compuestos orgnicos sencillos formados en la etapa anterior se reorganizan, conservando sus estructuras orgnicas para dar nuevo polmeros ms estables. Es la fase de polimerizacin biolgica o humificacin indirecta. Para que se desarrolle es imprescindible la actuacin de las bacterias. La existencia de factores limitantes (ausencia de agua, baja temperatura, acidez, carencia de nitrgeno, encharcamiento permanente, etc) obstaculizar en gran medida la correcta evolucin de los restos orgnicos.


9.2.2.- Sustancias hmicas 9.2.2.1.- Caractersticas comunes. Se admite que se trata de sustancias amorfas de colores oscuros, polmeros tridimensionales de elevado peso molecular, de carcter cido, constituidos por unos grupos funcionales: ncleo (grupos aromticos nitrogenados, como el indlico y el pirrlico, y grupos bencnicos aromticos, como el naftaleno y el benceno), grupos reactivos (responsables de importantes propiedades de la materia orgnica: hidroxilo, carboxilo, amino, metoxilo...) y puentes de unin (nitrilo, amino, cetnicos...) y cadenas alifticas. Constituyen grupos heterogneos que no estn definidos por una composicin determinada (como sera lo ideal) sino que se establecen con base en su comportamiento frente a determinados reactivos (segn sean solubles o precipiten). El humus al tratarlo con una serie de reactivos extractantes se separa en una serie de fracciones. A cada fraccin extrada se le da un nombre. Mediante los reactivos alcalinos, como la NaOH, se separan las huminas (que son insolubles) de los cidos flvicos y hmicos, que son solubles. Estos ltimos se separan mediante tratamiento cido, generalmente ClH; los cidos flvicos son solubles en ClH mientras que los hmicos son insolubles. El comportamiento frente al calcio diferencia dos fracciones de cidos hmicos: cidos hmicos pardos, solubles en calcio y cidos hmicos grises, insolubles en calcio. 9.2-3.- cidos Flvicos Constituyen una serie de compuestos slidos o semislidos, amorfos, de color amarillento y naturaleza coloidal, fcilmente dispersables en agua y no precipitables por los cidos, susceptibles en cambio de experimentar floculacin en determinadas condiciones de pH y concentracin de las soluciones de cationes no alcalinos. 9.2.4.- cidos hmicos Se presentan como slidos amorfos de color marrn oscuro, generalmente insolubles en agua y en casi todos los disolventes no polares, pero fcilmente dispersables en las soluciones acuosas de los hidrxidos y sales bsicas de los metales alcalinos, constituyendo un hidrosol que puede experimentar floculacin mediante el tratamiento de los cidos o los dems cationes.


Desde el punto de vista estructural, su molcula parece estar constituida por un ncleo de naturaleza aromtica ms o menos condensado, y de una regin cortical con mayor predominio de radicales alifticos, presentando en conjunto el carcter de heteropolmeros condensados. 9.2.5.- Huminas Los compuestos hmicos no extraibles con reactivos alcalinos o huminas, constituyen un grupo de sustancias relativamente diferentes entre s, cuyo origen puede tener lugar mediante la va de herencia o la de neoformacin. En el primer caso se encuentra la humina heredada. La humina heredada est constituida por partculas de densidad menor de 1,8 gr/cm3 pero que al contrario que la materia orgnica libre, con la que presenta otras diferencias de tipo qumico, se hallan retenidas en los agregados de la fraccin pesada del suelo mediante uniones que no se rompen por medio de la agitacin mecnica comn pero si por la de los ultrasonidos. Es mayoritaria en aquellos suelos que tienen una vegetacin de difcil biodegradacin. La fraccin de humina heredada se encuentra dbilmente ligada a la fraccin arcilla de los suelos mediante una serie de enlaces frgiles que resisten la accin de la agitacin mecnica clsica, pero no la de los ultrasonidos, que se utilizan para su extraccin. Entre las huminas de neoformacin se encuentran las huminas de insolubilizacin extrables, de naturaleza comparable a la de los cidos hmicos y flvicos, pero irreversiblemente ligada a la fraccin mineral por medio de enlaces que solo pueden ser destruidos en el laboratorio por medio de agentes qumicos que rompen la unin con los silicatos. As obtenemos la humina unida al hierro y la humina unida a la arcilla (Humina de insolubilizacin). Al finalizar el tratamiento obtenemos un residuo que se denomina humina de insolubilizacin no extrable 9.3.- Tipos de humus Desde un punto de vista global (evolucin, morfologa, propiedades, unin a la fraccin mineral) el material orgnico se clasifica en tres tipos bsicos de humus. Mor. Materia orgnica muy poco transformada. Moder. Mayor transformacin de la materia orgnica (Flvicos y precursores). Mull. Materia orgnica evolucionada (cidos hmicos, coloracin del horizonte muy oscura). 9. 4.- Complejos organominerales Es notable la facilidad con la que la materia orgnica tiende a unirse con la fraccin mineral, en particular con los cationes, arcillas y xidos de hierro y aluminio, formando complejos organominerales cuyas caractersticas se relacionan con la mayor parte de las propiedades fsicas y fisicoqumicas de los suelos.Bogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

El tipo de complejos organominerales est influenciado por las caractersticas del suelo. Veamos dos situaciones distintas. 9.4.1.- Suelos neutros, aireados y biolgicamente activos En estas condiciones, la humificacin es muy intensa, llegando hasta cidos hmicos o huminas, poco mviles de elevado peso molecular. En estas condiciones la arcilla es estable, existe en el medio cationes de calcio, magnesio... que actan como coagulantes y se obtiene un complejo materia orgnica - Ca++ - arcilla que permanece floculado, (es estable) y favorece la formacin de estructura en el suelo. 9.4.2.- Suelos cidos y biolgicamente poco activos Ahora la materia orgnica no se polimeriza, existen muchos compuestos orgnicos cidos poco polimerizados, hay poca actividad microbiana. En estas condiciones la materia orgnica tiene un fuerte carcter cido. Las arcillas son inestables y se descomponen. En el suelo hay pocos cationes (medio cido) pero a estos pH existen Fe+++ y Al+++ en la solucin del suelo y se forman complejos organominerales materia orgnica - Fe+++ y materia orgnica-Al+++ que son solubles o seudosolubles dando lugar al proceso de podsolizacin. 9.5.- Propiedades de la materia orgnica La materia orgnica tiene una gran importancia en la gnesis y fertilidad del suelo. 9.5.1.- Propiedades fsicas. Confiere al suelo un determinado color oscuro. Da lugar a una buena estructura, estable. Las sustancias hmicas tienen un poder aglomerante, las cuales se unen a la fraccin mineral y dan buenos flculos en el suelo originando una estructura grumosa estable, de elevada porosidad, lo que implica que la permeabilidad del suelo sea mayor. Tiene una gran capacidad de retencin de agua lo que facilita el asentamiento de la vegetacin, dificultando la accin de los agentes erosivos La temperatura del suelo es mayor debido a que los colores oscuros absorben ms radiaciones que los claros. Protege al suelo de la erosin. Los restos vegetales y animales depositados sobre la superficie del suelo lo protegen de la erosin hdrica y elica. Por otra parte, como ya hemos mencionado, el humus tiene un poder aglomerante y da agregados que protegen a sus partculas elementales de la erosin.Bogot Colombia tel. cel. 3003122321-3118509685 www.agropuli.com [email protected]

Protege al suelo de la contaminacin. La materia orgnica absorbe plaguicidas y otros contaminantes y evita que estos percolen hacia los acuferos.

9.5.2.- Propiedades qumicas y fisicoqumicas. Las sustancias hmicas tienen propiedades coloidales, debido a su tamao y carga (retienen agua, hinchan, contraen, fijan soluciones en superficie, dispersan y floculan). La materia orgnica es por tanto una fase que reacciona con la solucin del suelo y con las races. Capacidad de cambio. La materia orgnica fija iones de la solucin del suelo, los cuales quedan dbilmente retenidos, estn en posicin de cambio, evita por tanto que se produzcan prdidas de nutrientes en el suelo. La capacidad de cambio es de 3 a 5 veces superior a la de las arcillas, es por tanto una buena reserva de nutrientes. Influye en el pH. Produce compuestos orgnicos que tienden a acidificar el suelo. Influye en el estado de dispersin/floculacin del suelo. Es un agente de alteracin por su carcter cido. Descompone los minerales. 2.5.3 Propiedades biolgicas Aporte de nutrientes a los microorganismos y fuente de energa.

9.6.- Cantidad y distribucin de la materia orgnica en el suelo Los contenidos son muy variables. Valores usuales 0.5 - 10%. Se concentra en el horizonte superficial y disminuye gradualmente con la profundidad (a excepcin de determinados tipos de suelos, como podzoles, turbas y fluvisoles). En los suelos de pradera el contenido en materia orgnica es mayor que en los de bosque y alcanza niveles ms profundos. En la cantidad y calidad de la materia orgnica intervienen numerosos factores. Del material orgnica original: cantidad, calidad, edad y tamao de los restos. De las caractersticas del suelo: presencia de microorganismos, existencia de nutrientes, pH, aireacin y minerales. De carcter climtico: humedad, temperatura y alternancias climticas,.


10. En Conclusin La proactividad es la esencia del enfoque biolgico. Si se entiende cmo las plantas se protegen a s mismas y se les suministran los componentes necesarios para maximizar el proceso y minimizar la necesidad de la intervencin de qumicos. En este contexto, el silicio (algas diatomeas) es un prerrequisito esencial para un manejo proactivo plagas y enfermedades y en la obtencin de mayores producciones agrcolas y debe ser una parte integral de todo buen programa de nutricin vegetal.


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