Por primera vez, los efectos de la fertilización con silicio en el rendimiento del trigo fueron investigados en un estudio dirigido por el Centro Leibniz para la Investigación del Paisaje Agrícola (ZALF) y publicado en la revista Science of the Total Environment .
por Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) eV
En una prueba de campo en Brandeburgo, las plantas formaron significativamente más biomasa: los rendimientos aumentaron en un 80 % en comparación con las áreas de cultivo convencional. El secuestro de carbono en el suelo y la disponibilidad de agua también mejoraron significativamente como resultado de la fertilización. En el futuro, esto podría mejorar la robustez de las plantas frente a episodios de sequía.
Para asegurar el suministro de alimentos para una población mundial en crecimiento, la producción agrícola debe crecer sin dejar de ser ecológicamente sostenible. O bien debe aumentar el rendimiento por superficie, o debe aumentarse la superficie cultivada sin aumentar la energía necesaria para el cultivo. Las prácticas agrícolas actuales a menudo se basan en altos niveles de fertilizantes que no son sostenibles.
Los resultados de la investigación de un grupo, dirigido por el Dr. Jörg Schaller, muestran que fertilizar el campo con el llamado ” silicato amorfo ” puede aumentar la disponibilidad de agua y nutrientes en el suelo. En comparación con el control, el rendimiento del trigo aumentó en más del 80 % en tierras fertilizadas con uno por ciento de silicio en un experimento en tierras marginales.
En particular, la capacidad de almacenar agua puede abrir nuevos potenciales: como una esponja, el silicato amorfo atrae moléculas de agua que se acumulan en una capa de gel alrededor del núcleo de silicato. “Si los 20 centímetros superiores de la capa del suelo tienen un 1 % más de silicato, tenemos un 40 % más de agua disponible para las plantas”, dice Jörg Schaller, al describir los resultados de sus experimentos. En una sequía, esta agua adicional podría sustentar la vida de la planta hasta el próximo aguacero y, por lo tanto, reducir las pérdidas de cultivos.
Mejor crecimiento de las plantas, más secuestro de carbono
Debido a la disponibilidad mejorada de agua en el suelo, la biomasa vegetal se duplicó después de la fertilización con silicio. Como resultado, se forma más biomasa y aumentan los rendimientos. Debido a la mayor producción de biomasa, también ingresa más carbono orgánico al suelo en forma de paja, que se fija allí, mejorando así el suelo.
“Los suelos naturales poco afectados contienen entre un 6 % y un 7 % de silicato amorfo”, explica Schaller. Las plantas acumulan estos compuestos de silicio altamente reactivos, que resultan de la meteorización de las rocas, como los llamados ópalos de plantas en sus tallos y hojas. Aquí brindan estabilidad y también protegen a los depredadores. “Cualquiera que se haya cortado alguna vez al cortar el césped sabe lo que significa”, dice Schaller.
En los sistemas naturales , los compuestos regresan al suelo tan pronto como la planta muere y se pudre. En tierras agrícolas, este ciclo se interrumpe. Los cereales, en particular, absorben grandes cantidades de silicio del suelo a través de sus raíces y lo almacenan como silicatos amorfos en la biomasa. Con la cosecha, una parte vuelve a desaparecer del ciclo y del suelo. Los suelos agrícolas que se habían utilizado durante décadas o siglos se agotaron gradualmente. Hoy en día, tienen solo una fracción del contenido original de silicato amorfo, generalmente menos del uno por ciento.
Los riesgos deben analizarse más
Sin embargo, se necesita más investigación, especialmente sobre los posibles efectos negativos. Por ejemplo, si se aplica demasiado silicato amorfo al campo, se podrían liberar grandes cantidades de nutrientes en poco tiempo. En el peor de los casos, los nutrientes se eliminan y entran en cuerpos de agua, donde se podría estimular el desarrollo de algas.
En cualquier caso, la fertilización con silicio es una medida única para reponer los suministros del suelo. Una vez aplicado al suelo, los efectos de la fertilización deben durar varias décadas. En general, la fertilización con silicio podría proporcionar una opción más sostenible y respetuosa con el medio ambiente para la producción de cultivos al tiempo que mitiga el cambio climático.
Más información: Jörg Schaller et al, Aumento del rendimiento de trigo y existencias de C del suelo después de la fertilización con sílice a escala de campo, Science of The Total Environment (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.163986
