La fertilizaci\u00f3n de la ca\u00f1a de az\u00facar, papa, arroz y otros cultivos con silicio ha\u00a0 ayudado a mejorar la productividad y la calidad de las cosechas. Estudios realizados muestran que la absorci\u00f3n de silicio por parte de la planta aumenta la tolerancia a la falta de agua, la capacidad de fotos\u00edntesis y la resistencia al ataque de plagas y enfermedades. Investigadores del Centro de Energ\u00eda Nuclear en la Agricultura (Cena) de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), con sede en la localidad de Piracicaba, interior paulista, fueron m\u00e1s all\u00e1 y desarrollaron una metodolog\u00eda que permite trazar todo el camino que recorre el silicio fertilizante y estudiar los procesos de absorci\u00f3n, transporte y redistribuci\u00f3n del elemento dentro de la planta (lea el art\u00edculo sobre el silicio en la agricultura en la edici\u00f3n 140 de Pesquisa FAPESP). “El primer paso para llevar a cabo ese estudio consiste en aplicar una fuente enriquecida en uno de los is\u00f3topos de silicio, llamado trazador, con composici\u00f3n isot\u00f3pica distinta que la natural”, dice el profesor Jos\u00e9 Albertino Bendassolli, del Laboratorio de Is\u00f3topos Estables del Cena, coordinador de la investigaci\u00f3n.<\/p>\n
Los is\u00f3topos son \u00e1tomos de un mismo elemento qu\u00edmico que se diferencian por el n\u00famero de masa, es decir, por la cantidad de protones y neutrones presentes en el n\u00facleo. El n\u00famero de protones caracteriza, por ejemplo, al nitr\u00f3geno, el carbono, el azufre o el silicio, mientras que la variaci\u00f3n en el n\u00famero de neutrones distingue a los is\u00f3topos de cada uno de ellos. Estos is\u00f3topos responden por las peque\u00f1as diferencias entre las propiedades f\u00edsicas de un mismo elemento qu\u00edmico. El hidr\u00f3geno, por ejemplo, el \u00e1tomo m\u00e1s sencillo desde el punto de vista estructural, posee tres is\u00f3topos: el hidr\u00f3geno con masa 1 responde por m\u00e1s de un 99% del total de ese gas en la naturaleza, el deuterio con masa 2, constituyente del agua pesada, empleada en la refrigeraci\u00f3n de reactores nucleares, y el tritio, con 3, inestable y radioactivo.<\/p>\n
“El m\u00e9todo del trazador con el uso de is\u00f3topos estables, que no emiten ning\u00fan tipo de part\u00edcula o radiaci\u00f3n, permite evaluar las transformaciones y el camino recorrido por un elemento en la naturaleza de forma cuantitativa y cualitativa”, dice el investigador. Esto significa que la metodolog\u00eda permite hacer un seguimiento acerca de c\u00f3mo el silicio se desplaza por la planta, es decir, d\u00f3nde se acumula, si logra salir de una hoja e ir hasta otra carente del micronutriente. “El marcador permite tambi\u00e9n hacer un estudio del metabolismo de la planta, de la parte celular y\u00a0 gen\u00e9tica, como por ejemplo, si determinado amino\u00e1cido es precursor de una prote\u00edna”, dice Josiane Toloti Carneiro, que tambi\u00e9n particip\u00f3 de la investigaci\u00f3n con un proyecto de posdoctorado financiado por la FAPESP.<\/p>\n
Absorci\u00f3n restringida El an\u00e1lisis de las plantas se efect\u00faa en un espectr\u00f3metro de masas, un aparato que hace la determinaci\u00f3n de la abundancia isot\u00f3pica del elemento qu\u00edmico de inter\u00e9s solamente con fracciones gaseosas. El espectr\u00f3metro utilizado en el Cena es un ejemplar \u00fanico, fabricado en Alemania en la d\u00e9cada de 1960. El an\u00e1lisis comienza con la extracci\u00f3n y el tratamiento de las muestras del suelo o de la planta. Las impurezas se remueven con un ataque qu\u00edmico \u00e1cido, que separa la fracci\u00f3n de silicio contenida en la muestra. Luego, se ponen algunos reactivos en la fracci\u00f3n para que el silicio precipite y pueda transformarse en una sal, posteriormente decompuesta en alta temperatura en una l\u00ednea de vac\u00edo para producir y separar el gas tetrafluoruro de silicio. Despu\u00e9s se lo introducido en lo espectr\u00f3metro de masas para los an\u00e1lisis isot\u00f3picos.\u00a0El m\u00e9todo para la determinaci\u00f3n espectrofotom\u00e9trica de silicio en muestras agron\u00f3micas sali\u00f3 publicado en la revista Communications in Soil and Plant Analysis, de la Universidad de Georgia, Estados Unidos, en junio de 2007. La parte que trata de la t\u00e9cnica para la determinaci\u00f3n isot\u00f3pica del silicio fue aceptada por la revista Analytical Letters, de Nueva York, y est\u00e1 aguardando publicaci\u00f3n.<\/p>\n Proyecto <\/strong> Modalidad Coordinador Inversi\u00f3n
\n<\/strong>El silicio es el segundo elemento m\u00e1s abundante en la corteza terrestre, pero no est\u00e1 totalmente disponible. “La forma en que la planta logra absorberlo naturalmente es restringida, por eso se hace la fertilizaci\u00f3n”, dice Josiane. Actualmente existen muchas empresas que usan residuos de escoria de siderurgia, provenientes de varios materiales, como fuente de silicio en la agricultura. La importancia de estos fertilizantes ha crecido en los \u00faltimos 10 a\u00f1os, aunque pa\u00edses como Jap\u00f3n, China y Corea utilizan desde hace\u00a0 d\u00e9cadas cantidades elevadas de ese elemento qu\u00edmico en plantaciones de arroz. La curiosidad cient\u00edfica para saber qu\u00e9 representa ese elemento de s\u00edmbolo Si en la agricultura tambi\u00e9n ha aumentado. Tan es as\u00ed que desde 1999 el tema ha sido discutido en el marco de un congreso mundial. Este a\u00f1o, en su cuarta edici\u00f3n, el mismo se realizar\u00e1 en Sud\u00e1frica.\u00a0Los estudios llevados a cabo en el Cena se concentraron en dos especies distintas, arroz (gram\u00ednea) y fr\u00edjol (leguminosa), acumuladoras de silicio. El ma\u00edz, inicialmente seleccionado para ser estudiado, fue sustituido por el fr\u00edjol. Las investigaciones consistieron en analizar ambas plantas cultivadas en soluci\u00f3n nutritiva sin aplicar el silicio enriquecido y con aplicaci\u00f3n del is\u00f3topo 30Si, el m\u00e1s pesado entre los tres is\u00f3topos estables del Si\u00a0 (masas 28, 29 y 30) y encontrado en menor cantidad en la naturaleza. “Percibimos que cuando el silicio era aplicado en la planta pr\u00e1cticamente toda la cantidad absorbida era direccionada hacia las hojas en un corto lapso de tiempo”, dice Josiane. En otras partes se detect\u00f3 una cantidad baja del elemento. Cuando \u00e9ste ued\u00f3 acumulado en gran cantidad, los investigadores quitaron la fuente de silicio disponible en las hojas viejas y dejaron crecer hojas nuevas para ver si \u00e9ste ser\u00eda redistribuido,\u00a0 cosa que no sucedi\u00f3. “No hubo ninguna absorci\u00f3n por parte de las plantas nuevas, al contrario que con otros fertilizantes”, dice Bendassolli. Si una parte de la planta est\u00e1 exactamente necesitando nitr\u00f3geno, por ejemplo, \u00e9ste emigra de donde est\u00e1 acumulado adonde es m\u00e1s necesario en aquel momento. “La metodolog\u00eda es una herramienta importante porque el silicio ha sido aplicado como fertilizante, pero no se sabe exactamente cu\u00e1l es la funci\u00f3n fisiol\u00f3gica de ese elemento qu\u00edmico en la planta”, dice la bi\u00f3loga L\u00edlian Aparecida de Oliveira, que hace doctorado en Cena y participa del proyecto.<\/p>\n
\nDeterminaci\u00f3n isot\u00f3pica de Si por espectrometr\u00eda de masas para estudios de absorci\u00f3n y movilidad en los cultivos de arroz y ma\u00edz<\/p>\n
\n<\/em><\/strong>Auxilio Regular al Proyecto de Investigaci\u00f3n<\/p>\n
\n<\/em><\/strong>Jos\u00e9 Albertino Bendassolli \u2014\u00a0USP<\/p>\n
\n<\/strong><\/em>58.941,87 reales (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una t\u00e9cnica permite trazar la ruta que recorre el silicio al aplic\u00e1rselo como fertilizante\r\n","protected":false},"author":22,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[115],"class_list":["post-83697","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83697","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/22"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=83697"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/83697\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=83697"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=83697"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=83697"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=83697"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}