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O poderoso Silício: como age e quais seus benefícios

O silício, apesar de não ser considerado um elemento essencial às plantas, é importante para a agricultura com uma série de benefícios, auxiliando no crescimento e produção das plantas.

O silício é um elemento mineral que se encontra em uma grande quantidade na crosta terrestre , chegando a ser o segundo elemento mais abundante.

Normalmente o associamos a componentes eletrônicos , como base para compor chips e demais itens de celulares e computadores. No entanto este elemento possui características interessantes para a agricultura , com benefícios que podem trazer lucratividade para cultivo agrícola.

Vamos apresentar de maneira geral como o Silício pode contribuir para o aumento da produtividade das lavouras, alem de discutir alguns pontos relevantes da sua ação direta nas plantas.

Nutrientes essenciais

Antes de chegar ao Silício em si (desculpe o trocadilho), é bom rever alguns conceitos sobre essencialidade de nutriente para as plantas.

No texto que publicamos sobre Nutrição mineral de plantas: 5 conceitos que ligam teoria à prática falamos sobre os critérios de essencialidade dos nutrientes, descritos por Arnon e Stout (1939) com três pontos a respeito de essencialidade nutrição mineral de plantas:

  1. Uma planta deve ser incapaz de completar seu ciclo de vida na ausência do elemento mineral
  2. A função do elemento não deve ser substituível por outro elemento mineral
  3. O elemento deve estar diretamente envolvido no metabolismo da planta

Ainda como ocorreu no texto que publicamos apresentamos que temos outros tipos de elementos também muito importantes, que são os chamados elementos minerais benéficos. 

Silício um elemento Benéfico

Elementos benéficos são aqueles que podem compensar os efeitos tóxicos de outros, ou mesmo podem substituir os nutrientes em uma função menos específica, como a manutenção da pressão osmótica, por exemplo.

Os elementos benéficos não foram considerados essenciais para todas as plantas, mas podem ser essenciais para algumas. A distinção entre benéfico e essencial é frequentemente difícil no caso de alguns oligoelementos. 

O Silício é considerado um desses elementos , além do alumínio, sódio, cobalto, níquel, e selênio.

Este elemento tem sua absorção plantas como ácido monsilícico (H4SiO4) , por processo passivo ou ativo, através de transportadores de membrana específicos para este fim . O transporte do ácido monosilícico é feito via xilema, e pode ser regulado pela transpiração, ou por processo ativo.

(a) Corte transversal do limbo foliar de monocotiledônea; (b) desenvolvimento de hifa de fungo em tecido foliar sem acúmulo de sílica e (c) camada de sílica abaixo da cutícula dificultando o desenvolvimento da hifa do fungo. Fonte: Bidwell, 1974 via Adubação silicatada em cana-de-açúcar

Devido este processo de absorção o Si , na sua forma neutra (H4SiO4) é depositado nas paredes das células da epiderme e dessa forma consegue contribuir para fortalecer a estrutura da planta e aumentar a resistência ao acamamento, melhora a resposta de resistência ao ataque de pragas e doenças, além de diminuir a transpiração.

Benefícios do Silício

As diferentes espécies de plantas variam grandemente na capacidade de acumular Si nos tecidos, podendo ser divididas em acumuladoras e não acumuladoras. As acumuladoras incluem as gramíneas – por exemplo o arroz – as quais contém de 10-15% de SiO2 na matéria seca; este grupo inclui também alguns cereais, cana de açúcar e poucas dicotiledôneas, com teores bem mais baixos, na ordem de 1 a 3%. As não acumuladoras são dicotiledôneas, como as leguminosas, com teores menores que 0,5% de SiO2.

Conforme destacado no Documento 165 da Embrapa, os efeitos benéficos do Si às plantas estão relacionados, principalmente, com :

  • Aumento da resistência ao ataque de insetos-praga, nematóides e doenças;
  • Diminuição da taxa de transpiração através do controle do mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos;
  • Maior tolerância à falta de água durante os períodos de baixaumidade do solo;
  • Amenização dos efeitos do excesso de metais pesados (alumínio, manganês e ferro) e do estresse salino;
  • Aumentos na eficiência fotossintética;
  • Suprimento de carboidratos;
  • Assimilação de amônia;
  • Tolerância a adubações pesadas com nitrogênio
  • Força mecânica dos colmos (com decréscimo na suscetibilidade ao acamamento devido ao fortalecimento das paredes celulares e a maior rigidez estrutural dos tecidos);
  • Melhoria na arquitetura das plantas (com aumento na penetração de luz no dossel em função do crescimento mais ereto das folhas e a redução do auto-sombreamento);
  • Aumento do perfilhamento e dos teores de clorofila das folhas, com redução da senescência foliar;
  • Também, na proteção das folhas contra os danos causados pela radiação ultravioleta;

Silício e o Estresse

O manejo de Si em espécies vegetais, especialmente quando submetidas a estresse de natureza biótica ou abiótica, mostram benefícios com efeitos observados, principalmente, em espécies gramíneas, denominadas plantas “acumuladoras” de Si (Ma et al., 2001).

Horst Marschner afirma que o Si acumulado junto aos estômatos reduz a taxa de transpiração, diminuindo, dessa forma, o consumo de água pela planta.

O Silício promove resistencia das plantas a estresses salinos, pois proporciona a celula vegetal a garanția da integridade e estabelecimento da membrana celular, como ja dito anteriormente. Em condições extremas , com excesso de sal, o Si tem capacidade de estimular o sistema antioxidante.

Essa informação faz parte da publicação O silício na indução de resistência contra o ataque de doenças do IPNI. Nela ainda vemos que em culturas de cevada e algodão, cultivadas em solos com alta salinidade e baixa umidade, a aplicação de Si diminuiu as concentrações de H2O2 e peroxidação de lipídio , bem como estimulou a atividade das enzimas superóxido disputasse, catalase e ascorbato peroxidase, que garantiram a preservação da parede celular.

Indução de resistência contra o ataque de doenças

Oscar Fontão de Lima Filho (Embrapa) em seu artigo o Silício e a resistência das plantas, apresenta de forma resumida como o Si pode atuar conferindo resitência ao ataque de organismos fitopatogênicos.

Ele diz que o silício localizado na parede celular tem efeito sobre suas propriedades físicas. Ao se acumular nas células da epiderme, o silício pode se tornar uma barreira física estável para a penetração de certos fungos (principalmente gramíneas). Nesse aspecto, o papel do silício embutido na parede celular é semelhante ao da lignina, que compõe a estrutura que resiste à compressão.

silício
Efeito do silício no arroz 
Fonte : Dechen et al.

Este efeito do Si leva à resistência devido ao seu efeito direto nas plantas. A resistência das plantas às doenças pode ser aumentada pela formação de uma barreira mecânica e / ou pela alteração da resposta química das plantas ao ataque do parasita, aumentando assim a síntese de toxinas que podem atuar como substâncias inibidoras ou repelentes. Obstáculos mecânicos incluem alterações nas estruturas anatômicas, como espessamento das células da pele e maiores níveis de lignificação e / ou silicificação (acúmulo de silício).

efeito do silício no controle de doenças de plantas
Fonte : IPNI

Além das barreiras físicas, devido ao seu acúmulo na epiderme foliar, o silício também ativa genes relacionados à produção de compostos metabólicos secundários (como os polifenóis) e enzimas relacionadas aos mecanismos de defesa das plantas. Dessa forma, devido à produção adicional de toxinas que podem atuar como inibidores de patógenos, o aumento do silício nos tecidos vegetais aumentará a capacidade das plantas de resistir a fungos patogênicos. Alguns exemplos de doenças em que a suplementação de silício é resistente ao hospedeiro incluem bruzone e mancha marrom no arroz, câncer do caule da soja, oídio na soja, cevada, pepino e tomate, rizóbio no arroz e sorgo e colo do útero no café Esporopatia e assim por diante .

Indução de resistência contra o ataque de pragas

O acúmulo ja descrito , do Si na epiderme das células vegetais conferem principalmente um enrijecimento do tecido e por consequência maior dificuldade para entrada de organismos parasitários e fitopatogênicos.

Broca-da-cana da África: do lado esquerdo, a boca normal, dentada. À direita, a boca do inseto gasta e reta porque o silício deixou a planta dura. Foto: OLIVIA KVEDARAS /SASRI
Broca-da-cana da África: do lado esquerdo, a boca normal, dentada. À direita, a boca do inseto gasta e reta porque o silício deixou a planta dura. Foto: OLIVIA KVEDARAS /SASRI
Leia mais em: https://www.comprerural.com/silicio-na-agricultura-controle-de-pragas-produtividade-e-qualidade/

Essa característica confere ás plantas que conseguem acumular esse elemento maior resistência a pragas, uma vez que dificulta a penetração da parede celular.

silicio e a resistencia a pragas
Fonte : IPNI

A maioria dos efeitos do silício sobre as pragas relatados na literatura indicam efeitos antibacterianos típicos, como sobrevivência reduzida e tamanho reduzido do inseto, e em alguns casos também causaram desgaste da mandíbula, indicando baixa eficiência alimentar. Além disso, o silício também pode causar efeitos anti-rejeição nas plantas, alterando assim o comportamento habitual dos insetos na seleção dos hospedeiros.

A ação do Si sobre estes insetos pode ser considerada de duas formas:

  1. ação direta, no desgaste da mandíbula dos insetos mastigadores
  2. ação indireta, por meio da atração de inimigos naturais das pragas.

Embora os efeitos diretos possam incluir a redução do crescimento e da reprodução de insetos e geralmente estejam relacionados à redução de danos às plantações, os efeitos indiretos geralmente estão relacionados à redução ou ao retardamento da penetração dos insetos nas plantas.

Silício e a diminuição de toxidade

O Si pode reduzir a toxicidade de elementos potencialmente tóxicos (como o Al) nas plantas, estimulando o sistema antioxidante, complexando íons metálicos, fixando metais pesados ​​ou separando-os em vacúolos e citoplasma durante o crescimento da planta. (NEUMAM; NIEDEN, 2001) ou na parede celular (LIANG et al., 2007).

Sabe-se que o Si atua, tanto no solo quanto no interior das plantas, na redução da biodisponibilidade de metais pesados potencialmente tóxicos.

No caso da toxicidade específica do manganês (Mn) que causa manchas marrons e necróticas nas folhas, a adição de silício pode inibir o aumento de compostos fenólicos causado pelo excesso desse elemento, reduzindo ou até prevenindo os sintomas de toxicidade.

Com base no documento 165 da Embrapa na planta, o efeito amenizante do Si pode ser atribuído à:

  1. Retenção de metais nas raízes e inibição da translocação para a parte aérea;
  2. Deposição de SiO2 no apoplasma da raiz e na superfície foliar, constituindo-se numa barreira ao fluxo apoplástico de íons metálicos e ao fluxo transpiracional, respectivamente;
  3. Co-precipitação de complexos Si-metal na parede celular e compartimentalização de metais ligados à ácidos orgânicos nos vacúolos;
  4. Formação de complexos Si-polifenóis nos tecidos;
  5. Redução da peroxidação de lipídeos da membrana plasmática.

Correção de Acidez de solo com Silício

O material que mais usamos, no Brasil, para correção da acidez do solo é o calcário, que é a forma mais barata e eficaz de, em geral aumentar a eficiência do uso de fertilizantes em áreas de produção de grãos. Porém, devido à baixa solubilidade e à limitada mobilidade de reação, seu efeito inicial costuma estar mais nas camadas superficiais, principalmente no solo cultivado em sistema de plantio direto, devido à falta de rotação (Soratto e Crusciol, 2008; Castro et al., 2014). Desde que contenha “ingredientes neutralizantes”, como óxidos, hidróxidos, carbonatos e silicatos de cálcio e / ou magnésio, podem ser utilizados compostos que contenham Si em sua composição para corrigir a acidez.

A respeito da solubilidade dos materiais silicatados, estudos sugerem que o silicato de cálcio apresenta solubilidade 6,78 vezes maior que o carbonato de cálcio (CaCO3 = 0,014 g dm-3; CaSiO3 = 0,095 g dm-3) (Alcarde e Rodella, 2003).

Conclusão

Recebemos o seguinte comentário na postagem Sistema de Resistência de Plantas :

Muito bom o Artigo, parabéns!!!
Estudei muito na faculdade sobre o Silício e ele tem muitos benefícios em relação a indução de resistência nas plantas, gostaria de saber mais sobre esse elemento e sua opinião em relação ao mesmo.
Muito obrigado.

Guilherme – Leitor Agrotécnico

Não podíamos deixar de atender o pedido para falar sobre esse tema tão importante para nossa agricultura. Esperamos que a resposta tenha conseguido atender a expectativa do nosso leitor.

No texto abordamos os principais pontos que dão ao Silício um papel fundamental para nossa agricultura atingir patamares maiores. Com uma ação direta sobre doenças, pragas , toxidez e manejo de solo , o Si atua para otimizar todo nosso controle fitossatário e tratos culturais. Um “baita” nutriente!

Gostou do texto sobre Silício ? Teriam algum comentário sobre algo que deixamos de trazer ou que tenha ficado sem entendimento? Não deixe de comentar , gostaríamos muito de ter seu comentário .

Elaboração do artigo: Deyvid Bueno, Equipe Agrotécnico , Engenheiro Agrônomo pelo Universidade Federal de Mato Grosso, Especialista em fertilidade do solo e nutrição de plantas pela FAZU, atualmente na Fertiláqua como Gerente de Desenvolvimento de Mercado.

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1 Comentário

  1. gostei da fala eu usei este produto e bom recomendo para outros produtor eu irei fazer nas lavoura de novo

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