O Silício na Nutrição e defesa de Plantas

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O silício
na nutrição e defesa
de plantas
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Governo do Estado de Minas Gerais
Aécio Neves
Governador
Secretaria de Estado de Agricultura, Pecuária e Abastecimento
Gilman Viana Rodrigues
Secretário
EPAMIG - Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais
Conselho de Administração
Gilman Viana Rodrigues
Baldonedo Arthur Napoleão
Silvio Crestana
Maria Lélia Rodriguez Simão
Osmar Aleixo Rodrigues Filho
Décio Bruxel
Sandra Gesteira Coelho
Adauto Ferreira Barcelos
Willian Brandt
Joanito Campos Júnior
Helton Mattana Saturnino
Conselho Fiscal
Carmo Robilota Zeitune
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José Clementino dos Santos
Evandro de Oliveira Neiva
Márcia Dias da Cruz
Celso Costa Moreira
Presidência
Baldonedo Arthur Napoleão
Diretoria de Operações Técnicas
Enilson Abrahão
Diretoria de Administração e Finanças
Luiz Carlos Gomes Guerra
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 EMPRESA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA DE MINAS GERAIS
Boletim Técnico no 82
ISSN 0101-062X
Thiago Henrique Pereira Reis1
Paulo Tácito Gontijo Guimarães2
Felipe Campos Figueiredo3
Adélia Aziz Alexandre Pozza4
Francisco Dias Nogueira5
Carlos Ribeiro Rodrigues6
Belo Horizonte
2007
1Engo Agro, Mestrando CNPq/UFLA-Depto Ciência do Solo, Caixa Postal 3037, CEP 37200-000
Lavras-MG. Correio eletrônico: thiagohpreis@yahoo.com.br
2Engo Agro, D.Sc., Pesq. EPAMIG-CTSM em Solos e Nutrição de Plantas, Caixa Postal 176,
CEP 37200-000 Lavras-MG. Correio eletrônico: paulotgg@ufla.br
3Engo
 Agro, Doutorando CNPq/UFLA-Depto Ciência do Solo, Caixa Postal 3037, CEP 37200-000
Lavras-MG. Correio eletrônico: doutorfcf@yahoo.com.br
4Enga
 Agra, Pós-Doutoranda FAPEMIG/UFLA-Depto Ciência do Solo, Caixa Postal 3037,
CEP 37200-000 Lavras-MG. Correio eletrônico: alana@ufla.br
5Engo Agro, D.Sc., Bolsista CBP&D-Café/EPAMIG-CTSM, Caixa Postal 176, CEP 37200-000
Lavras-MG. Correio eletrônico: fdnogueira@ufla.br
6Engo Agro, Pós-Doutorando CAPES/UFU-MG. Correio eletrônico: carlos_rrodrigues@yahoo.com.br
O silício
na nutrição e defesa
de plantas
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O silício na nutrição e defesa de plantas/Thiago Henrique Pereira
Reis... [et al.]. - Belo Horizonte: EPAMIG, 2007.
120p. – (EPAMIG. Boletim Técnico, 82).
ISSN 0101-062X
1. Fertilizante. 2. Silício. 3. Adubação. I. Reis, T.H.P. II. Guima-
rães, P.T.G. III. Figueiredo, F.C. IV. Pozza, A.A.A. V. Nogueira, F.D.
VI. Rodrigues, C.R. VII. Série.
CDD 631.81
1983 EPAMIG
ISSN 0101-062X
Boletim Técnico, n.82
A reprodução deste Boletim Técnico, total ou parcial, poderá ser feita, desde que citada a
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do leitor, não havendo preferência por parte da EPAMIG por este ou aquele produto comercial.
A citação dos termos técnicos seguiu a nomenclatura proposta pelo autor.
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Editor: Vânia Lúcia Alves Lacerda
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Capa: Fabriciano Chaves Amaral
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Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais
Secretaria de Estado de Agricultura, Pecuária e Abastecimento
Sistema Estadual de Pesquisa Agropecuária:
EPAMIG, UFLA, UFMG, UFV
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SUMÁRIO
APRESENTAÇÃO ........................................................................................................ 7
INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 9
O SILÍCIO NO SOLO .................................................................................................. 10
Aplicação de silicatos no solo ............................................................................. 13
EFICIÊNCIA DE SILICATOS OU ESCÓRIAS NA CORREÇÃO DE
ACIDEZ DO SOLO ...................................................................................................... 14
Obtenção de escórias .......................................................................................... 14
A ação corretiva da escória ................................................................................. 15
Silicatos ou escórias e outros corretivos da acidez do solo ............................... 17
O SILÍCIO NOS SERES HUMANOS ........................................................................... 18
O SILÍCIO NAS PLANTAS ........................................................................................... 21
PLANTAS MAIS RESPONSIVAS À APLICAÇÃO DO SILÍCIO .................................... 27
EFEITOS DO SILÍCIO NA REDISTRIBUIÇÃO DO MANGANÊS ................................ 30
EFEITOS DO SILICATO NA DISPONIBILIDADE DE FÓSFORO NO SOLO ................ 33
EFEITO DO SILÍCIO NA RESISTÊNCIA DAS PLANTAS ÀS DOENÇAS ..................... 37
EFEITO DO SILÍCIO NA RESISTÊNCIA ÀS PRAGAS ................................................ 47
SILICATOS COMO FORNECEDORES DE NUTRIENTES E DE
OUTROS ELEMENTOS NÃO-ESSENCIAIS ................................................................ 49
Os metais pesados e seu comportamento nos solos ......................................... 54
Medidas mitigadoras da ação de metais pesados ............................................ 55
Interação silício-fósforo-metais pesados no solo ............................................. 56
AÇÃO DE ÁCIDOS ORGÂNICOS NA DISPONIBILIZAÇÃO DE NUTRIENTES E
OUTROS ELEMENTOS NÃO-ESSENCIAIS DOS CORRETIVOS SILICATADOS ......... 57
POTENCIAL DE UTILIZAÇÃO DE SILICATOS SOLÚVEIS ......................................... 60
Efeito da aplicação de silicatos solúveis no solo ............................................... 61
Efeito da aplicação de silicatos solúveis em hidroponia ................................... 63
Efeito da aplicação foliar de silicatos solúveis ................................................... 69
FONTES DE SILÍCIO ................................................................................................... 87
RECOMENDAÇÃO DO USO DE SILICATOS .............................................................. 89
Quantidade do corretivo a ser utilizada ............................................................. 92
Recomendações de uso de fontes solúveis de silício ......................................... 93
CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................................................... 95
REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 96
ANEXO ........................................................................................................................ 118
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APRESENTAÇÃO
Com o desenvolvimento tecnológico, atitudes e medidas que pre-
servem a sustentabilidade e a manutenção dos recursos naturais são fun-
damentais.
São muitos os benefícios que o elemento silício confere às plantas,
reduzindo a quantidade de defensivos químicos como fungicidas, insetici-
das e nematicidas que seriam utilizados. Além de induzir a resistência ou
tolerância a váriosorganismos, o silício pode também apresentar efeitos
sinergísticos com alguns produtos, potencializando ou mesmo reduzindo
suas dosagens recomendadas. Portanto, o conhecimento e a obtenção de
plantas bem nutridas em silício poderá levar a uma garantia de menor
intensidade de enfermidades e a uma otimização de insumos para uma
agricultura avançada e eficiente.
A EPAMIG, por meio desse Boletim Técnico, busca colaborar na
divulgação de novas tecnologias, difundindo e transferindo, aos técnicos e
agricultores do Estado, conhecimentos para a melhoria da produção de
alimentos.
BALDONEDO ARTHUR NAPOLEÃO
Presidente da EPAMIG
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INTRODUÇÃO
O silício (Si) é o segundo elemento em maior abundância na crosta
terrestre, perdendo apenas para o oxigênio. Ele se acumula nos tecidos de
todas as plantas, representando entre 1% a 10% da matéria seca das mesmas.
Esse elemento ainda não foi considerado como nutriente das plantas, porque
a sua função ainda não foi esclarecida (EPSTEIN, 1999). Entretanto, mesmo
não sendo um elemento essencial para as plantas, sua absorção traz inúmeros
benefícios. São reconhecidas as suas influências na resistência das plantas
ao ataque de insetos, nematóides, bactérias e fungos, na melhoria do estado
nutricional e redistribuição dos nutrientes, na redução da transpiração e
também em alguns aspectos da eficiência fotossintética.
Cerca de 80% dos minerais das rochas ígneas e metamórficas são
silicatos, enquanto em rochas sedimentares o conteúdo é menor. Os silicatos
são sais nos quais a sílica é combinada com oxigênio (O) e outros elementos,
como alumínio (Al), magnésio (Mg), cálcio (Ca), sódio (Na), ferro (Fe), potás-
sio (K), em mais de 95% das rochas terrestres (cerca de 87% em massa), me-
teoritos, em todas as águas, atmosfera (pó silicoso), vegetais e animais. Sua
presença no sol e em outras estrelas também é indicada por espectroscopia.
Os minerais silicatados mais comuns são o quartzo, os feldspatos alcalinos
e os plagioclásios. Os dois últimos são aluminossilicatos, contribuindo
significativamente com o conteúdo de alumínio na crosta. Todos esses
minerais sofrem o processo de intemperização, cuja taxa depende de uma
série de fatores, incluindo temperatura, pH, composição iônica do solvente,
etc. O quartzo é relativamente estável, intemperizando-se muito lentamente.
Portanto, não é considerado uma fonte de ácido silícico. Os feldspatos, por
sua vez, intemperizam-se mais rapidamente, resultando em argilas (caulinita
ou montmorillonita) e ácido silícico (EXLEY, 1998).
Várias classes de solo da Região Central do Brasil, principalmente
nas áreas sob vegetação de Cerrado, são pobres em matéria orgânica e em Si
solúvel disponível para as plantas (RAIJ; CAMARGO, 1973; KORNDÖRFER
et al., 2004). Nessas condições, podem-se esperar respostas das plantas à
aplicação de Si na forma de fertilizantes e/ou corretivos silicatados, prin-
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cipalmente quando aplicado em plantas classificadas como acumuladoras
de Si.
Adubos contendo silício são atualmente usados em vários países e
esse elemento tem sido considerado chave para a sustentabilidade, não
apenas da agricultura convencional, mas também da agricultura orgânica e/
ou biodinâmica.
As principais características de uma boa fonte de silício para fins
agrícolas são: alto conteúdo de Si solúvel, facilidade para aplicação meca-
nizada, boas relações e quantidades de Ca e Mg, baixo custo e ausência de
potencial de contaminação do solo com metais pesados. Para suprir essas
demandas, há a necessidade de se investigar e identificar as fontes mais
promissoras de Si e o efeito de suas reações com ácidos orgânicos, para tor-
nar disponível a sua absorção pelas plantas, somando às características aci-
ma mencionadas.
O presente trabalho tem como objetivo reunir informações pertinentes
à importância do Si para a agricultura, disponibilidade, demanda das
culturas, recomendações de fontes, doses e respostas de plantas quando
avaliadas pelo crescimento, sanidade, produção e qualidade dos produtos
agrícolas.
O SILÍCIO NO SOLO
O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre,
superado apenas pelo oxigênio. Ocorre principalmente como mineral inerte
das areias, quartzo (SiO
2
 puro), caulinita, micas, feldspato e em outros
argilominerais silicatados (MENGEL; KIRKBY, 1987).
O silício está presente na solução do solo como ácido monosilícico
(H
4
SiO
4
), em grande parte na forma não dissociada (pK
1 
= 9,6), que é facil-
mente absorvido pelas plantas (RAVEN, 1983). Por isso, apesar de ser um
ácido, o Si possui comportamento de base, sendo representado por alguns
autores como Si(OH
4
) ao invés de H
4
SiO
4
 (MENGEL; KIRKBY, 1987; SAVANT
et al., 1997). O ácido silícico é a única forma disponível de silício para as
plantas, porém diversos fatores podem influenciar o seu teor no solo. Os prin-
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cipais fatores que aumentam a sua disponibilidade são: adição de fertilizantes
silicatados, água de irrigação, dissolução de ácido silícico polimérico,
liberação de silício dos óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio, dissolução
de minerais cristalinos e não cristalinos e decomposição de resíduos vegetais.
Os principais drenos são: absorção pelas plantas, formação de polímeros
de silício, lixiviação, formação de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio
e formação de minerais cristalinos (SAVANT et al., 1997) (Fig. 1).
Nos solos, de modo geral, o Si aparece no quartzo (SiO
2
), na caulinita
e em outros argilominerais. Os teores totais de Si na fração argila diminuem
Figura 1 - Dinâmica do Silício no solo
FONTE: Savant et al. (1997).
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com o grau de intemperismo. O aumento da intensidade do intemperismo
provoca maior alteração dos minerais primários e, associado à lixiviação,
causa a perda dos elementos mais solúveis (Ca, Mg, Na, K, etc.) e posterior-
mente a dessilicificação desses minerais. Esse é o processo de formação
dos solos tropicais e subtropicais que possuem como minerais predominan-
tes as argilas cauliníticas, os óxidos, oxidróxidos e hidróxidos de Fe e Al.
Valores extremos de 400 g kg-1 de Si podem ser encontrados em solos are-
nosos quartzarênicos; e de apenas 90 g kg-1 em solos tropicais altamente
intemperizados com baixa relação de Si/sesquióxidos7 (TISDALE et al., 1985).
A quantidade de Si presente nos solos tropicais pode ser 5 a 10 vezes me-
nor que nos solos de regiões temperadas (McKEAGUE; CLINE, 1963; JUO;
SANCHEZ, 1986; FOY, 1992). Vários pesquisadores acreditam que os
sesquióxidos atuam como fonte de Si (DRESS et al., 1989). A concentra-
ção de Si na solução do solo (H
4
SiO
4
) pode variar de 3 a 17 mg L-1, sen-
do que o equilíbrio químico do elemento no solo depende principalmente
do pH, como mostram as equações abaixo (DRESS et al., 1989; EPSTEIN,
1994):
7A relação Si/sesquióxidos se dá pela análise das constantes: Kr = SiO2 /(AI2O3 + Fe2O3 ) e
Ki = SiO2 /Al2O3
H4SiO4 ↔ H3SiO4
-
 + H+
H3SiO4
-
 + Fe(OH)3 ↔ Fe(OH)2H2SiO3 + OH-
As fontes de silício comercialmente utilizadas são os metassilicatos
de sódio e de potássio (preferidos em cultivos hidropônicos e em aplicações
foliares devido à alta solubilidade) e ácido silícico,com efeitos e utilização
semelhantes. Outra opção é a utilização de escórias básicas de siderurgia
(silicatos de cálcio e magnésio), que constituem excelentes fontes de silício
a baixo custo, além do possível uso destas como corretivos do solo, devido
à sua basicidade (KORNDÖRFER; DATNOFF, 1995; PIAU, 1995; DATNOFF,
2001).A wollastonita (silicato de cálcio natural) é freqüentemente empre-
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gada em trabalhos de pesquisa envolvendo o elemento silício, por ser livre
de contaminantes como o ferro e o fósforo (RODRIGUES, 2000).
O silício é essencial para alguns organismos marinhos, como diato-
máceas, radiolárias e silicoflagelados, na construção de seus exoesque-
letos (WERNER; ROTH, 1983). Plantas das famílias Poaceae, Cyperaceae e
Equisitaceae, como por exemplo a cavalinha (Equisetum arvense), possuem
altos teores de Si na matéria seca; o elemento é considerado essencial para
algumas plantas, embora suas características não se enquadrem nos conceitos
de essencialidade estabelecidos em nutrição de plantas (ARNON; STOUT,
1939; ELLAWAD; GREEN, 1979). Mesmo assim, inúmeros benefícios agro-
nômicos são atribuídos ao silício, sendo considerado, por alguns autores,
como elemento benéfico ou útil (MALAVOLTA, 1980; MARSCHNER, 1995)
ou ainda quasi-essencial (EPSTEIN, 2002; EPSTEIN; BLOOM, 2006).
Aplicação de silicatos no solo
Na maioria dos solos ocorrem, naturalmente, consideráveis quantida-
des de silício. Apesar disso, cultivos consecutivos podem reduzir os teores
desse elemento a um ponto em que a sua adição pela adubação seja neces-
sária. As análises de solo e/ou de folhas são ferramentas imprescindíveis
para uma boa recomendação de Si para as plantas. Segundo Korndörfer et
al. (1999b e 2001), solos arenosos ou com valores de Si no solo inferiores a
18 mg dm-3, extraídos com ácido acético (ácido orgânico) 0,5 mol L-1, e/ou
inferiores a 8 mg dm-3, extraídos em CaCl
2
 0,01 mol L-1, são os que mais
freqüentemente apresentam resposta à aplicação de silicatos. No entanto, é
preciso reconhecer que a calibração da análise do solo para Si é ainda insu-
ficiente e precisa ser mais estudada.
A quantidade de Si a ser aplicada no solo precisa ser definida ou ca-
librada com mais critério. Entretanto, quanto mais Si for absorvido pelas
plantas, maiores serão as chances de se obter resultados positivos e/ou be-
néficos no controle de pragas e doenças e na produtividade das culturas
(KORNDÖRFER et al., 2004). Ainda não se constatou efeito tóxico do Si,
não havendo, portanto, limites técnicos para a aplicação desse insumo.
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Boletim Técnico, n.82, 2007
O limite acontece quando se levam em conta o efeito corretivo dos silicatos
e a relação custo/benefício, isto é, doses excessivas de silicato podem provocar
aumentos de pH acima de valores desejados, podendo causar desequilíbrios
nutricionais, principalmente deficiências de micronutrientes (Cu, Fe, Zn e
Mn) e P, devido às reações de insolubilização. Estudos indicam que doses
variando de 1,5 a 2,0 t ha-1 de silicato de cálcio foram adequadas para uma
boa produção de arroz no Japão, Coréia e Taiwan (DE DATTA, 1981).
Um cuidado necessário na escolha das fontes de silício é o teor de
metais pesados. Para que as principais fontes de Si sejam empregadas na
agricultura, seria necessária a neutralização da atividade dos metais pesados
dessas fontes, algumas vezes presentes em altas concentrações, o que poderia
provocar sérios problemas ambientais.
As características consideradas ideais de uma fonte de Si para fins
agrícolas são: alta concentração de Si-solúvel em água ou soluções de ácidos
orgânicos, boas propriedades físicas, facilidade para a aplicação mecanizada,
pronta disponibilidade para as plantas, boa relação e quantidades de cálcio
(Ca) e magnésio (Mg), baixa concentração de metais pesados e baixo custo.
Para verificar essas características, Korndörfer et al. (2003) testaram
diferentes fontes de silicatos: Albright e Wilson (pó), Siligran em pó e gra-
nulado e a Wollastonita como testemunha. Os autores observaram que o
Siligran em pó proporcionou teores de cálcio, eficiência da liberação de
silício solúvel e elevação do pH semelhante à Wollastonita que era a
testemunha; mas superior na disponibilização de Mg.
EFICIÊNCIA DE SILICATOS OU ESCÓRIAS
NA CORREÇÃO DE ACIDEZ DO SOLO
Obtenção de escórias
As escórias são produtos fundidos formados pela ação do fundente
sobre as impurezas (ganga) do minério de ferro e do combustível (coque),
ou sobre as impurezas oxidáveis do metal (PEREIRA, 1978).
Segundo Malavolta (1994), existem vários tipos de escórias que são
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Boletim Técnico, n.82, 2007
classificadas em: escórias de alto-forno, escórias de ferro-gusa e escórias
básicas ou de Thomas. Nelas, comumente são encontrados Ca, Mg e Si,
além de outros nutrientes como o Fe, Mn, Cu, Co, Mo, Zn e B em baixos
teores, dependendo da fusão e da basicidade da escória. As escórias são o
resultado da fusão do material inerte do minério, dos fundentes e cinzas do
coque, que reagem entre si nas zonas mais quentes do forno sem serem
reduzidos, formando o FeO.SiO
2
; Al
2
O
3
.SiO
2
; Mg.Al
2
O
3
; CaCO
3
.Al
2
O
3
;
CaSiO
3
, MgSiO
3
, etc. (WHITTAKER, 1955).
A escória é submetida a altas temperaturas (1.900º) e flutua sobre a
massa derretida por ser menos densa que o ferro. Daí ela é retirada e granulada
por imersão na água, sendo depois entulhada. Quando elas são resfriadas
rapidamente com água fria, formam um material amorfo de grãos porosos
(“quenching”) citado por Firme (1986). Através desse processo, tem-se um
composto finamente dividido que pode passar 95% na peneira de abertura
da malha no 100 (ABNT) (PIAU, 1991).
A ação corretiva da escória
No Brasil, o material mais utilizado como corretivo é o calcário, em
razão da relativa freqüência e abundância. Todavia, a utilização de alguns
resíduos siderúrgicos tem-se mostrado uma alternativa viável para o apro-
veitamento de parte desses produtos.
Alguns pesquisadores relatam em seus trabalhos o efeito de escórias
de alto-forno como corretivos de acidez do solo e também como fonte de
nutrientes para as plantas (PIEERE, 1930; GOMES; GARGANTINI, 1965;
VALADARES et al., 1974).
A escória, como silicato de cálcio, apresentou um poder de redução
da atividade hidrogeniônica do solo idêntico ao do carbonato e ao do
hidróxido, quando as doses de CaCO
3
 e Ca(OH)
2
 e escória aplicadas foram
idênticas (BARNETTE, 1952).
Num experimento em casa de vegetação, no estado de Illinois, Estados
Unidos, Crane (1930) verificou que a escória de alto-forno apresentou uma
eficiência igual a do calcário, quando os dois materiais tinham a granulometria
da peneira de 100 mesh.
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Boletim Técnico, n.82, 2007
Uma escória de forno elétrico foi mais eficiente do que o calcário
para a produção de grama-do-Sudão. Esse resultado foi atribuído ao cálcio
e à sílica coloidal, rapidamente liberados (MACINTYRE et al., 1945). No
ano seguinte, os mesmos pesquisadores cultivaram milheto em vasos, sob
condições de casa de vegetação, e verificaram que a aplicação da escória de
forno elétrico de redução ou o calcário, na mesma granulometria, foram
equivalentes para corrigir o pH do solo, sendo que o tratamento com escória
proporcionou uma maior produção. Da mesma forma, Josephson et al. (1949),
citados porPiau (1991), verificaram em seu trabalho que a escória, usada
como corretivo, reduz a acidez e fornece ao solo alguns nutrientes.
Num estudo com soja em casa de vegetação, Wutke et al. (1962)
observaram similaridade de respostas das escórias na produção de sementes
em comparação com outros três materiais corretivos: o calcário calcítico, o
calcário dolomítico e o sambaqui do litoral paulista.
Ayres (1966) verificou que o silicato de cálcio aplicado ao solo foi
responsável pelo aumento do pH, reduzindo a concentração de Al e Mn.
Em outro experimento, Pereira (1978) estudou o efeito corretivo de uma
escória da aciaria da Usiminas-MG, em comparação com sete calcários de
diferentes origens, e concluiu não haver diferenças estatísticas entre esses
corretivos quanto à correção do pH de amostras de dois latossolos (LVd e
LVHd).
Estudos dos efeitos da adubação silicatada, em substituição à calagem
em mudas de cafeeiro, obtiveram resultados considerados preliminares
indicando que a aplicação de silicatos pode substituir economicamente a
calagem, sem prejuízos ao crescimento das plantas (PEREIRA et al., 2006).
A aplicação de silicato em substituição ao carbonato também foi estudada
em solos com diferentes texturas e mineralogias para produção de braquiarão
(Brachiaria brizantha). Observou-se que o suprimento de silicato alterou a
disponibilidade dos nutrientes para as plantas e também aumentou a pro-
dutividade dessa gramínea. Ca, Mg, B, S e Si tiveram seus teores aumentados
com o aumento do suprimento de silicato. Já para os nutrientes N, P, K, Cu,
Fe, Mn e Zn ocorreu o contrário (SOUZA et al., 2005).
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O silício na nutrição e defesa de plantas 17
Boletim Técnico, n.82, 2007
Apesar de não terem ocorrido diferenças significativas entre os
tratamentos, o silicato de cálcio mostrou maior eficiência que o calcário no
desenvolvimento de plantas de braquiarão em ambiente restrito. Na matéria
seca total, o tratamento com silicato de cálcio apresentou valores 10%
superiores ao tratamento com calcário (COSTA et al., 2005).
A aplicação de escória de siderurgia ferrocromo promoveu a neutra-
lização da acidez do solo, aumentando o pH do substrato. Entretanto, mesmo
em doses baixas de 360 kg ha-1, houve diminuição no acúmulo de nutrientes
e na produção de matéria seca das mudas de maracujazeiro. Tal fato pode
ser explicado devido à presença de cromo (Cr = 23,26 g kg-1) nessa escória,
que provavelmente afetou o desenvolvimento dessas mudas. Os teores de
cromo (Cr) na parte aérea foram abaixo da detecção laboratorial. Nas raízes,
houve um aumento do teor de Cr, que variou de 10,8 a 30 mg kg-1, em função
dos tratamentos, constatando-se que o Cr acumulou-se nessa parte, havendo
baixa translocação do elemento para parte aérea (PRADO; NATALE, 2004).
Silicatos ou escórias e outros corretivos da acidez do solo
Segundo a legislação brasileira (BRASIL, 1982), os materiais consi-
derados corretivos de acidez do solo devem cumprir sua principal finalidade,
sem, contudo, trazer conseqüência danosa ao sistema. Os produtos que
podem ser utilizados na correção da acidez contêm, como constituintes,
neutralizantes óxidos, hidróxidos, carbonatos e silicatos de cálcio e magnésio
(ALCARDE, 1983 e 1985; QUAGGIO, 1986).
Quaggio (1986) demonstrou as transformações que ocorrem nos solos
com a aplicação dos calcários. São elas:
CaCO
3
 + H
2
O → Ca2+ + CO
3
2-
MgCO
3
 + H
2
O → Mg2+ + CO
3
2-
CO
3
2- + H
2
O ↔ HCO
3
- + OH-
HCO
3
- + H
2
O ↔ H
2
CO
3
0 + OH-
H
2
CO
3
0 + H
2
O ↔ 2H
2
O + CO
2
OH- + H+ ↔ H
2
O
Al 3+ + 3OH- ↔ Al(OH)
3
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5017
18 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
O Ca2+ e o Mg2+ deslocam Al3+ adsorvido às partículas do solo.
O Ca2+ é colocado em solução ocupando posições de troca catiônica com
Al3+. A reação dos íons HCO
3
- com os íons H+ forma H
2
CO
3
. Devido à sua
instabilidade, este se dissocia em H
2
O e CO
2
. Os íons Al3+ se hidrolisam
em função do pH do solo. A neutralização do solo é finalmente efetuada,
tendo como produtos finais H
2
O, Al(OH)
3
 e CO
2
.
Segundo Alcarde (1992), o CaSiO
3
 neutraliza a acidez do solo, de
maneira semelhante ao calcário, da forma demonstrada pelas equações
químicas:
CaSiO
3 
+ H
2
O → Ca2+ + SiO
3
2-
MgSiO
3
 + H
2
O → Mg2+ + SiO
3
2-
SiO
3
2- + H
2
O ↔ HSiO
3
- + OH-
HSiO
3
- + H
2
O ↔ H
2
SiO
3
0 + OH-
H
2
SiO
3
0 + H
2
O ↔ H
4
SiO
4
0
OH- + H+ ↔ H
2
O
Al 3+ + 3OH- ↔ Al(OH)
3
No Quadro 1 estão apresentados diferentes materiais utilizados para
a correção de solos e seus valores correspondentes de neutralização.
A legislação atual determina, também, que os corretivos comercializa-
dos devem possuir as características mínimas conforme a Comissão de Ferti-
lidade do Solo do Estado de Minas Gerais (Ribeiro et al.,1999) (Quadro 2).
O SILÍCIO NOS SERES HUMANOS
O silício é essencial para os animais. A confirmação ocorreu quando
ratos e pintos apresentaram redução de peso e mudanças patológicas na
formação e nas estruturas de tecidos conectivos colaginosos e dos ossos.
A deficiência de silício afetou a osteogênese em ratos (SCHWARZ; MILNE,
1972) e a síntese de tecidos conectivos em pintos (CARLISLE, 1972). O si-
lício no corpo humano é tido como um dos elementos traços e, dentre
esses, é o terceiro mais absorvido, após o ferro e o zinco. Os teores mais
altos de silício ocorrem em tecidos conectivos, especialmente aorta, traquéia,
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5018
O silício na nutrição e defesa de plantas 19
Boletim Técnico, n.82, 2007
QUADRO 1 - Número de mol
c
 em um kg de diferentes materiais neutralizantes da acidez e
seus correspondentes valores neutralizantes
FONTE: Ribeiro et al. (1999).
NOTA: (1) 1 kg de MgO corresponde a 49,6 mol
c
, porque 1 mol
c
 de MgO (6,02 x 1023 cargas
positivas) têm-se em 20,15g de MgO 1000 / 20,15. (2) Como 20 mol
c
 de CaCO
3
 =
100% VN, 49,6 mol
c
 kg-1 de MgO = 248,14% VN.
Carbonato de cálcio
Carbonato de magnésio
Hidróxido de cálcio
Hidróxido de magnésio
Óxido de cálcio
Óxido de magnésio
Silicato de cálcio
Silicato de magnésio
CaCO
3
MgCO
3
Ca(OH)
2
Mg(OH)
2
CaO
MgO
CaSiO
3
MgSiO
3
20,0
23,7
27,0
34,3
35,7
(1)49,6
17,2
19,9
100
119
135
172
179
(2)248
86
100
Material neutralizante
Número
de
mol
c
 kg-1
Fórmula
Valor
neutralizante
(%)
FONTE: Ribeiro et al. (1999).
QUADRO 2 - Valores mínimos de poder de neutralização e da soma dos teores de CaO e
MgO de corretivos da acidez do solo
Calcário
Cal virgem agrícola
Cal hidratada agrícola
Calcário calcinado agrícola
Escórias
Outros
 67
125
 94
 80
 60
 67
38
68
50
43
30
38
CaO + MgO
(dag kg-1)
Material
Poder de neutralização
(%)
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5019
20 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
tendões, ossos e pele. Também é encontrado em outros órgãos, como timo,
supra-renais, pâncreas, fígado, coração, músculo, pulmão e baço, por
exemplo. O conteúdo elevado em tecidos conectivos se deve, provavelmente,
à ligação do silício a cadeias polissacarídicas longas e não ramificadas,
denominadas de glicosaminoglicanos e a seus complexos com proteínas.
Também existe silício não associado a proteínas no sangue (SOLOMONS,
1984; CARLISLE, 1997; SRIPANYAKORN et al., 2005). Além de promover
a biossíntese de colágeno e aformação e calcificação dos tecidos ósseos, o
silício está envolvido no metabolismo de fosfolipídeos, bem como afeta
o conteúdo de cálcio no corpo, o qual está associado intimamente à idade.
O silício também está associado à lã animal e às moléculas de queratina de
chifres (KOLESNIKOV; GINS, 2001). A deficiência de silício pode aumentar
a susceptibilidade a doenças, como artrite degenerativa e arteriosclerose,
bem como o envelhecimento precoce da pele e a fragilidade das unhas
(LOEPER et al., 1979; LAÍN, 2006; KOLESNIKOV; GINS, 2001).
Além de tantos efeitos positivos, também existem relatos de que há
uma estreita correlação entre câncer do esôfago e acúmulo de Si no organismo
humano, através do consumo da inflorescência de milheto (Setaria italica),
no norte da China (PARRY; HODSON, 1982), ou de grãos de trigo contami-
nados com sementes de gramíneas do gênero Phalaris (SANGSTER et al.,
1983). A deposição de Si nos tricomas sobre as folhas, colmos, inflo-
rescências, brácteas e na pilosidade das vagens de cereais, tais como aristas
do trigo, são suspeitos de perturbação potencial da saúde humana (HODSON;
SANGSTER, 1989). O Si depositado sobre as superfícies na forma de fibras
ou pêlos pode ser carcinogênico, sendo que a evidência substancial é que
as brácteas de inflorescências das gramíneas do gênero Phalaris e do milheto
contêm fibras pontiagudas, alongadas e silicosas que caem dentro do tamanho
crítico da classe de fibras classificadas como carcinogênicas (SANGSTER
et al., 1983).
Ainda não foram estabelecidos valores nutricionais adequados para
a ingestão de silício, mas estima-se que a dieta humana diária deva conter
de 20 a 30 mg de SiO
2
 (MONCEAUX, 1960; KOLESNIKOV; GINS, 2001).
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5020
O silício na nutrição e defesa de plantas 21
Boletim Técnico, n.82, 2007
Alguns fatores podem contribuir para que a ingestão de silício seja sub-
ótima, induzindo carências marginais em humanos, que podem levar a uma
debilitação de tecidos que o requerem em maior quantidade, como tecido
conjuntivo, tendões, ossos, pele, pêlos e unhas. Esses fatores estão ligados
principalmente à produção dos alimentos no campo:
a) cultivares modernas com potencial de extração de nutrientes cada
vez maior, principalmente em função da maior produtividade;
b) exportação de silício por meio das colheitas sem a devida reposição
do elemento;
c) solos naturalmente pobres em silício disponível para as plantas;
d) uso crescente de defensivos que diminuem a população de micror-
ganismos do solo que atuam como solubilizadores de silicatos;
e) menor consumo de fibras pela população, onde se concentra uma
grande parte do silício nos alimentos. Além disso, o homem está
geneticamente condicionado a consumir níveis de silício bem mais
elevados que os atuais, pois a sua dieta tem sido rica em fibras há
milhares de anos. Atualmente, porém, o grande consumo de ali-
mentos processados e mais pobres em fibras, particularmente em
países mais desenvolvidos, contribui para a menor ingestão de
silício. Uma fonte importante de silício é a água que a popula-
ção consome, cujos níveis de silício variam, principalmente, com a
sua origem geológica (PERRY; KEELING-TUCKER, 1998). Com o
advento do tratamento da água com sulfato de alumínio, para agregar
partículas no processo da floculação, os teores de silício ficaram
ainda mais baixos.
O SILÍCIO NAS PLANTAS
A absorção de Si da solução do solo para a planta ocorre de forma
passiva, com o elemento acompanhando a absorção da água, como ácido
monossilícico (H
4
SiO
4
). Algumas plantas da família Poaceae absorvem o
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5021
22 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
silício via fluxo transpiratório (JONES; HANDRECK, 1967). Dentro da plan-
ta, mais de 90% do silício existente encontra-se insolúvel na forma de sílica-
gel ou opala (SiO
2
.nH
2
O) (PARRY; SMITHSON, 1964). Após absorvido com
a água, esta é evaporada e o silício é depositado no tecido da planta, não
ocorrendo translocação para os tecidos mais novos (MIYAKE; TAKAHASHI,
1983; MA; TAKAHASHI, 1990ab).
O silício proporciona vários benefícios para as plantas, principalmen-
te para as gramíneas, destacando-se, entre outros, uma maior tolerância
das plantas ao ataque de insetos (MOORE, 1984; SAWANT et al., 1994;
CARVALHO, 1998) e doenças (MENZIES et al., 2001), redução na trans-
piração (DATNOF et al., 2001) e maior taxa fotossintética das plantas pela
melhoria da arquitetura foliar (DEREN, 2001).
O efeito benéfico do silício também foi constatado em dicotiledô-
neas. Plantas de pepino cultivadas em solução nutritiva, na concentração
de 100 mg L-1 de SiO
2
, apresentaram aumento no teor de clorofila, maior
massa foliar (fresca e seca) específica, atraso na senescência e aumento da
rigidez das folhas maduras, as quais permaneciam mais eretas. Além disso,
a atividade da enzima Rubisco-Carboxilase aumentou cerca de 50%, quando
comparada àquelas de plantas desenvolvidas em solução com baixa con-
centração de silício (4,67 mg L-1 de Si) (ADATIA; BESFORD, 1986).
Outros benefícios em relação ao estresse biótico e abiótico são resu-
midos por Ma et al. (2001):
a) na solução do solo: como ácido silícico forma complexos com o
alumínio e reduz a toxidez desse elemento;
b) na rizosfera: como sílica amorfa ameniza o estresse por excesso de
manganês;
c) na parte aérea:
- depositado nos frutos: reduz a transpiração e ameniza o deficit
hídrico;
- depositado nas folhas: modifica a distribuição de manganês re-
duzindo sua toxidez; aumenta a resistência aos estresses abióticos;
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5022
O silício na nutrição e defesa de plantas 23
Boletim Técnico, n.82, 2007
reduz a transpiração; ameniza estresses salino e hídrico; melhora
a arquitetura das folhas, tornando-as eretas, capacitando-as para
maior interceptação luminosa e amenizando o estresse por excesso
de nitrogênio;
- depositado no caule: previne o tombamento pelo fortalecimento
deste.
Apesar de todos esses benefícios citados anteriormente, quando con-
sideramos qualidade de plantas forrageiras, as características avaliadas são
um pouco diferentes. Há suposições de que teores elevados de Si solúvel
no solo e na planta afetariam a digestibilidade da matéria seca de forragens,
pois o elemento pode ser encontrado em diferentes concentrações e locais
no interior da planta, formando ligações com lignina, carboidratos, proteínas
e outros compostos orgânicos (CAMARGO et al., 2005). Assim, como ocorre
com outros elementos, poderão haver diferenças na qualidade nutritiva e
no aproveitamento da forragem pelos ruminantes (INANAGA; OKASAKA,
1995; MA et al., 2001).
Os efeitos de níveis de silicato de cálcio e magnésio e de nitrogênio
sobre o valor nutritivo do capim-elefante paraíso (Pennisetum hybridum)
foram estudados através dos seguintes tratamentos: silicato de cálcio e mag-
nésio (0, 500 e 1.000 kg ha-1) e adubação em cobertura com N (0, 35, 70 kg
de N ha-1). Com a aplicação de 500 kg ha-1 de silicato, o teor de Si no solo
passou de 12 para 19 mg dm-3, enquanto que com 1.000 kg ha-1 este teor
passou para 21 mg dm-3. Observou-se que os níveis de Si estudados não
alteraram o teor de proteína da forragem, na ausência de nitrogênio, mas o
silício na presença do nitrogênio proporcionou os maiores teores de pro-
teína; a digestibilidade da matéria seca da forragem foi maior na presença
do silício, mas não foi afetada pelo maior nível de silicato usado (VILELA
et al., 2006). Em outro estudo sobre os efeitos do silicato de cálcio nos atri-
butos químicos do solo e da planta, produção e qualidade em capim bra-
quiarão(B. brizantha) constatou-se que, para os atributos químicos da folha,
a aplicação de doses crescentes de silicato de cálcio alterou a composição
de forma positiva em relação à testemunha nas condições do experimento
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5023
24 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
(SANCHES, 2003). Ainda assim, os efeitos da presença do Si nas forrageiras
devem ser mais estudados e avaliados, considerando a digestibilidade, o
teor de fibras, bem como toda a qualidade nutricional dessas plantas quando
elas são tratadas com esse elemento.
O Si é um elemento químico envolvido em funções físicas de regulagem
da evapotranspiração, sendo também capaz de formar uma barreira de
resistência mecânica à invasão de fungos para o interior da planta e de
dificultar a ação de insetos sugadores e herbívoros (EPSTEIN, 1999).
O transporte à longa distância nas plantas é limitado aos vasos do
xilema e grandes quantidades de Si são depositadas na parede celular desses
vasos (BALASTRA et al., 1989). Isso pode ser importante para prevenir a
compressão dos vasos xilemáticos quando a taxa de transpiração é elevada
(RAVEN, 1983).
Segundo alguns autores (BIDWELL, 1974; MALAVOLTA, 1980;
MARSCHNER,1986; TAKAHASHI, 1995), a camada de sílica formada limita
a perda d’água pelas folhas e dificulta a penetração e o desenvolvimento de
hifas de fungos (Figura 2).
Pela técnica de microanálise de raio X e mapeamento para Si, Pozza
et al. (2004) verificaram uma distribuição uniforme do elemento em toda
superfície abaxial de folhas de cafeeiros (Figura 3). Além disso, também
constataram que as plantas tratadas com Si apresentaram maior quantidade
de Fe e presença de Cu e Zn, os quais não foram observados nas plantas
testemunhas (Figura 4). Além da ação antifúngica (MARSCHNER, 1995),
esses nutrientes podem também atuar como co-fatores na síntese de enzi-
mas, inclusive aquelas ligadas à patogênese, tornando-se mais uma evidência
da atuação dessas substâncias no processo de defesa da planta. A maior
quantidade desses micronutrientes pode estar associada à indução da re-
sistência sistêmica (BÉLANGER et al., 2003) contribuindo para uma melhor
nutrição das plantas.
A eficiência nutricional de mudas de cafeeiros adubadas com Si foi
estudada para as variedades Catuaí, Mundo Novo e Icatu (POZZA et al.,
2006). A maior biomassa foi observada na variedade Mundo Novo, conforme
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5024
O silício na nutrição e defesa de plantas 25
Boletim Técnico, n.82, 2007
Figura 2 - Representação esquemática da proteção mecânica da camada de sílica
depositada nas folhas contra o ataque de microrganismos
FONTE: Adptado de Bidwell (1974).
NOTA: A - Corte transversal do limbo foliar de monocotiledônea; B - Desenvolvi-
mento de hifa de fungo em tecido foliar sem acúmulo de sílica; C - Cama-
da de sílica abaixo da cutícula, dificultando o desenvolvimento da hifa.
Figura 3 - Mapeamento do silício na área do limbo foliar em folhas de mudas de
cafeeiro, da cultivar Catuaí
FONTE: Pozza et al. (2004).
NOTA: A - Menor presença do elemento em uma folha de planta não tratada;
B - Maior presença e distribuição em uma folha de planta tratada com
CaSiO
3
.
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5025
26 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
Figura 4 - Microanálise de raios X da superfície inferior de folhas de diferentes
variedades de cafeeiro
FONTE: Pozza et al. (2004).
NOTA: A e B - ‘Catuaí’; C e D - ‘Mundo Novo’; E e F - ‘Icatu’. Microanálise de
folhas de plantas não tratadas (A, C e E) e de folhas de plantas tratadas
(B, D e F) com CaSiO
3
.
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5026
O silício na nutrição e defesa de plantas 27
Boletim Técnico, n.82, 2007
esperado, pois geneticamente essa variedade possui maior porte, folhas
maiores e mais abundantes (MATIELLO et al., 2002). Esse genótipo é mais
vigoroso e, portanto, com perspectivas de maior produção; possui um
sistema radicular mais extenso e explora maior volume de solo, absorvendo
mais água e nutrientes (FAGERIA, 1998). Em contrapartida, o genótipo Icatu
apresentou as menores matérias secas de raízes e também de parte aérea
(Quadro 3). A maior eficiência de utilização (EU) do N pode ser atribuída à
maior produção de biomassa na parte aérea da variedade Mundo Novo.
A EU do P também foi maior nessa variedade. A variedade Catuaí teve
maior EU para o Mg e o S, provavelmente devido à melhor eficiência de
translocação desses nutrientes. Para eficiência de absorção (EA), a variedade
Mundo Novo sobressaiu-se com maior EA de N, P, K, Ca e Mg, não diferindo
da ‘Catuaí’ para os nutrientes P e K e nem da ‘Icatu’ para o Mg; a variedade
Icatu absorveu mais S do que as outras. A mais eficiente na translocação do
N e do S foi a ‘Icatu’, não diferindo da ‘Catuaí’ para o S. A ‘Mundo Novo’
foi mais eficiente na translocação de P, K e Ca e a ‘Catuaí’ na de Mg e S. Com
relação aos micronutrientes, a variedade Catuaí teve maior eficiência de uso
de Cu, Zn e Fe, e também do Si. A ‘Icatu’, por sua vez, teve maior eficiência
de uso do B e do Mn (Quadro 3). Quanto à EA, por outro lado, a variedade
Icatu foi mais eficiente na absorção de Cu, Zn, Fe e Si, enquanto a ‘Catuaí’
absorveu mais B e Mn. Com relação à ET, a variedade Catuaí translocou
mais Cu e Zn, a ‘Mundo Novo’ o B, Mn e Si, e a ‘Icatu’ translocou mais Fe
do que as outras e comportou-se semelhante à Catuaí para o Zn. Portanto,
a adubação com silicato alterou a eficiência nutricional das variedades de
cafeeiro, principalmente das variedades Icatu e Mundo Novo, e praticamente
não alterou a eficiência nutricional da ‘Catuaí’ (POZZA et al., 2006).
PLANTAS MAIS RESPONSIVAS À APLICAÇÃO DO SILÍCIO
O conteúdo de Si nas plantas varia de 0,1% a 10% em base seca,
concentrando-se nos tecidos-suporte do caule e das folhas, mas também
pode ser encontrado em pequenas quantidades nos grãos. As plantas podem
ser classificadas como acumuladoras e não acumuladoras de Si, de acordo
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5027
28 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
QUADRO 3 - Resultados médios das variedades de cafeeiro para os valores de macro-
nutrientes, micronutrientes e do silício (continua)
Matéria seca da P.A. (g)
Matéria seca das raízes (g)
Matéria seca total (g)
EU de N (g2 mg-1)
EA de N (µg g-1)
ET de N (%)
EU de P (g2 mg-1)
EA de P (µg g-1)
ET de P (%)
EU de K (g2 mg-1)
EA de K (µg g-1)
ET de K(%)
EU de Ca (g2 mg-1)
EA de Ca (µg g-1)
ET de Ca (%)
EU de Mg (g2 mg-1)
EA de Mg (µg g-1)
ET de Mg (%)
EU de S (g2 mg-1)
EA de S (µg g-1)
ET de S (%)
EU de B (mg2 mg-1)
EA de B (µg g-1)
ET de B (%)
EU de Cu (mg2 µg-1)
EA de Cu (µg g-1)
1,50b
0,58a
2,08b
43,88b
0,173b
50,31b
369,4c
0,020a
51,79b
81,87b
0,092a
45,43c
113,79c
0,066b
49,60b
406,84a
0,018b
52,46a
783,13a
0,010c
50,87a
24,21c
0,311a
51,39b
404,16a
0,0192c
1,54b
0,47b
2,01b
58,63a
0,153c
56,02a
500,95b
0,017b
52,65b
120,81a
0,073b
55,21b
161,48a
0,055c
47,98b
263,77c
0,033a
48,29b
291,369c
0,030a
50,44
45,49a
0,198c
52,87b
118,51c
0,075a
15,00
18,64
14,51
17,52
16,45
 8,52
14,59
12,93
 3,70
17,83
15,32
 8,30
16,67
13,75
 6,92
14,78
13,16
 6,01
25,62
19,52
13,65
18,66
15,49
 7,09
22,73
19,25
1,83a
0,54a
2,38a
54,12a
0,196a
50,96b
541,76a
0,019a
61,45a
114,29a
0,093a
61,59a
139,07b
0,075a
54,73a
320,54b
0,033a
34,99c486,38b
0,022b
24,88b
37,08b
0,287b
62,10a
197,34b
0,0568b
Parâmetros ‘Catuaí’ ‘Mundo Novo’ ‘Icatu’
CV
(%)
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5028
O silício na nutrição e defesa de plantas 29
Boletim Técnico, n.82, 2007
com suas habilidades, e podem ser avaliadas de acordo com a relação molar
Si: Ca encontrada nos tecidos. Nas relações acima de 1,0, as plantas são
consideradas acumuladoras; entre 1,0 e 0,5, são consideradas intermediárias;
e menor do que 0,5, não acumuladoras (MIYAKE; TAKAHASHI, 1983; MA
et al., 2001).
Nas plantas acumuladoras, com teor bastante elevado de Si, a absorção
está ligada à respiração aeróbia, sendo representantes desse grupo de plantas
o arroz, a cana-de-açúcar, o trigo, o sorgo e as gramíneas em geral. Plantas
intermediárias, como as cucurbitáceas e a soja, apresentam uma quantidade
considerável de Si translocando livremente das raízes para a parte aérea,
FONTE: Pozza et al. (2006).
NOTA: EU - Eficiência de utilização; EA - Eficiência de absorção; ET - Eficiência de trans-
locação. Médias com mesma letra na linha, não diferem entre si pelo teste Scott
& Knott a 5% de probabilidade. Todos os valores dos parâmetros foram significati-
vos a 1% de probabilidade pelo teste F.
16,67
30,07
18,71
13,99
18,91
19,52
12,13
18,86
19,60
11,15
25,64
30,63
13,67
ET de Cu (%)
EU de Zn (mg2 µg-1)
EA de Zn (µg g-1)
ET de Zn (%)
EU de Fe (mg2 µg-1)
EA de Fe (µg g-1)
ET de Fe (%)
EU de Mn (mg2 µg-1)
EA de Mn (µg g-1)
ET de Mn (%)
EU de Si (g2 mg-1)
EAde Si (mg g-1)
ET de Si (%)
57,89a
73,96a
0,105c
49,06a
1,50a
5,09c
47,84b
9,96b
0,77a
52,08b
460,74a
0,017b
54,33b
19,34c
20,31b
0,537b
11,40b
1,21b
8,86b
45,87b
14,34a
0,75a
70,15a
225,65b
0,046a
65,74a
52,89b
8,15c
1,10a
50,56a
0,88c
10,47a
60,19a
15,29a
0,59b
54,79b
224,87b
0,042a
44,96c
(conclusão)
Parâmetros ‘Catuaí’ ‘Mundo Novo’ ‘Icatu’
CV
(%)
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5029
30 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
quando a concentração do elemento já é alta. Já as plantas não acumuladoras
são caracterizadas por um baixo teor de Si, mesmo com altos níveis desse
elemento no meio, existindo um provável mecanismo de exclusão. O mo-
rango, o tomateiro, o cafeeiro e as dicotiledôneas em geral são plantas que
representam esse grupo. No Quadro 4 são apresentados teores de Si nos
tecidos de algumas culturas.
Estudos mais recentes mostraram que o rápido acúmulo de Si na
fase de crescimento de plantas de arroz é regulado por sua capacidade de
absorver o elemento para dentro do xilema das raízes dessas plantas. Isso
se deve ao gene LSI1, localizado nas membranas das células das raízes, que
funciona como um tipo de transportador de Si para o xilema, enquanto que
a absorção do elemento por outras plantas, como pepino e tomate, ocorre
por difusão passiva (MITANI et al., 2005).
EFEITOS DO SILÍCIO NA REDISTRIBUIÇÃO DO MANGANÊS
O Si influencia a absorção e translocação de vários macro e micro-
nutrientes e freqüentemente diminui ou elimina o efeito adverso do exces-
so de metais no meio sobre as plantas, especialmente do Mn2+ (EPSTEIN,
1994).
Interações diretas entre o Si e o manganês (Mn) durante a absorção
são pouco prováveis, pois o Mn é absorvido como cátion divalente enquanto
o ácido silícico (H
4
SiO
4
) é a forma na qual o Si é absorvido e translocado
(HORST; MARSCHNER, 1978). Contudo, o aumento da tolerância das
plantas ao Mn2+ pode estar relacionado à maior absorção e distribuição do
Si (FOY et al., 1978).
Em seu trabalho clássico, Williams e Vlamis (1957) não observaram
sintomas de toxidez de Mn2+ em plantas de cevada, que foram cultivadas
em solução nutritiva contendo Si, ao passo que as plantas cultivadas na
ausência de Si foram severamente injuriadas, embora a concentração de
Mn nos tecidos da planta tivesse sido a mesma em ambos os tratamentos.
Utilizando Mn marcado, esses autores observaram que, na presença do Si,
o Mn apresentou distribuição uniforme na lâmina foliar, não formando
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5030
O silício na nutrição e defesa de plantas 31
Boletim Técnico, n.82, 2007
QUADRO 4 - Teores de Si no tecido de algumas plantas cultivadas
150-200
50-70
50-60
200-250
20-30
60-80
60-80
90-100
70-90
60-80
20-30
80-90
30-40
20-30
40-50
30-40
70-80
20-25
90-100
90-100
60-70
Arroz sequeiro
Aveia
Café
Cana-de-açúcar
Feijão
Capim-colonião
Capim-jaraguá
Milheto
Capim-elefante/Napier
Braquiária
Tomate
Pepino
Melão
Alface
Morango
Rosa
Milho
Soja
Sorgo Forrageiro
Sorgo Granífero
Trigo
Folha + colmo
Casca
Grãos
Folha + colmo
Folhas
Bagaço
Folhas
Folha jovem
Folhas
Folhas
Folhas
Folhas
Folhas
Folha jovem
Folha jovem
Folha jovem
Folha jovem
Folha jovem
Folha jovem
Folha + colmo
Palha
Sabugo
Grãos
Folhas
Folha + colmo
Folha + colmo
Panícula
Grãos
Folhas + colmo
Casca
Grãos
1,16-1,49
1,09-4,49
traços-0,08
1,09
0,20-0,30
0,33-0,50
0,70-1,90
0,63
1,48
3,91
2,70-4,30
1,93
0,80-1,08
0,03-0,05
0,40-1,40
0,06-1,09
0,03
0,36
0,08 -0,36
0,25-1,14
0,11-0,49
0,05-0,43
traços-0,08
0,10-0,35
0,14-0,40
0,41-1,43
0,29-1,24
0,24-0,49
0,51-1,69
2,08-3,52
traços-0,12
Si extraído
“estimado”
(kg ha-1)
Cultura Parte da planta
Teor de Si
na matéria seca
(%)
FONTE: Adaptado de Korndörfer et al. (2004).
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5031
32 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
pontos localizados com alta concentração, o que resultaria nas lesões típicas
da toxidez. Posteriormente, Horst e Marschner (1978) observaram a mes-
ma forma de distribuição do Mn na presença e ausência de Si em folhas
do feijoeiro. Nesse caso, o nível crítico superior de Mn nas folhas foi de
100 mg kg-1 sem adição de Si, enquanto que na presença de 40 mg kg-1 de Si
o limite foi aumentado para mais de 1.000 mg kg-1.
Sintomas típicos de toxidez por Mn também não foram encontrados
em plantas de pepino tratadas com Si, indicando o efeito deste na comparti-
mentalização do Mn no simplasto. A atividade da peroxidase e superóxido
dismutase caíram de acordo com a redução da concentração de Mn nas
plantas tratadas com Si (MAKSIMOVIAE et al., 2005).
Kluthcousky e Nelson (1979) observaram que a presença de Si di-
minuiu a concentração de Mn em folhas novas de soja. Os efeitos, tanto do
excesso quanto da falta de Mn2+, foram atenuados na presença do Si.
Os possíveis mecanismos de aumento da tolerância das plantas ao
Mn+2 pelo Si são contraditórios. Enquanto alguns pesquisadores observaram
que o Si aumentou a tolerância ao Mn2+, por diminuir sua absorção (MIYAKE;
TAKAHASHI, 1985; MA; TAKAHASHI, 1990ab), outros demonstraram que,
pelo menos em gramíneas, a absorção de Mn2+ não foi diminuída pelo Si,
mas houve aumento da tolerância interna (HORIGUCHI, 1988), resultado
da distribuição homogênea do Mn nas folhas, o que preveniu a formação
de acúmulos localizados (HORST; MARSCHNER, 1978).
O Si fornecido ao solo como ácido silícico não alterou a disponibi-
lidade de P, mas aumentou a produção de matéria seca por plantas de arroz,
pela melhor utilização do P, atribuída à menor absorção de Mn2+. Con-
seqüentemente, observou-se um aumento da relação P/Mn na planta, indi-
cando melhor o estado nutricional por P, do que a simples avaliação da sua
concentração nos tecidos (MA; TAKAHASHI,1990b). Horiguchi (1988)
também observou que o fornecimento de Si aumentou o conteúdo de Mn
nas raízes de arroz e reduziu na parte aérea, sugerindo um mecanismo de
retenção do excesso de Mn no sistema radicular. Sistani et al. (1997) obser-
varam que o fornecimento de cinzas provenientes da combustão da casca
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5032
O silício na nutrição e defesa de plantas 33
Boletim Técnico, n.82, 2007
de arroz (27% de SiO
2
) causou aumentos nos teores de Si e diminuição dos
teores de Al e Mn em plantas de arroz, sugerindo que essas cinzas possam
ser utilizadas em solos ácidos para diminuir as possibilidades de toxidez
de Al3+ e Mn2+. Entretanto, a diminuição nos teores de Al e Mn nas plantas
pode não ter sido necessariamente decorrente do aumento da absorção do
Si, mas do aumento do pH do solo devido à adição das cinzas, diminuindo
a disponibilidade de Al e Mn.
EFEITOS DO SILICATO NA DISPONIBILIDADE
DE FÓSFORO NO SOLO
A deficiência de fósforo (P) é um dos fatores mais limitantes da
produtividade agrícola, devido às reações de precipitação e ao fenômeno
físico de adsorção ao complexo coloidal do solo (SOUZA et al., 2002).
Cerca de 80 % dos fertilizantes fosfatados adicionados aos solos, sobretudo
aqueles intemperizados das regiões tropicais, constituídos de óxidos de
ferro e alumínio, tornam-se indisponíveis pela fixação de P por esse
fenômeno (HEDLEY et al., 1990).
Evidências têm sido mostradas de que o silício tem papel no meta-
bolismo do fósforo, sendo ambos adsorvidos nos mesmos sítios (KHALID;
SILVA, 1980). A similaridade química das duas formas aniônicas de P e Si,
H
2
PO
4
- e H
3
SiO
4
-, respectivamente, é a grande responsável por isso
(HINGSTON et al., 1972).
A adsorção do Si pelas superfícies dos argilominerais do solo, pre-
cedente à aplicação de P, parece promissora por aumentar a disponibilidade
de P em solo altamente fixador de fosfato, visto que, os ânions silicatos são
conhecidos competidores com os fosfatos pelos mesmos sítios de adsorção
do solo (FASSBENDER, 1987), de maneira que o radical SiO
4
- pode deslocar
ou dessorver o PO
4
-, ou vice-versa, da fase sólida para a líquida (LEITE,
1997).
Inicialmente, ocorre um aumento na concentração de ácido monos-
silícico na solução do solo, seguido pela adsorção em fosfatos de cálcio,
alumínio ou ferro solúveis. A próxima fase é a troca do ânion fosfato pelo
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5033
34 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
ânion silicato (MATICHENKOV; AMMOSOVA, 1996). Essas reações são
seguidas pela dessorção do ânion fosfato, tornando-o mais disponível em
solução e, assim, um novo equilíbrio entre os ânions silicato e fosfato é
restabelecido.
Como a velocidade das reações de adsorção do silício é alta, na pre-
sença de minerais com superfícies altamente adsorventes, como no caso de
solos tipicamente oxídicos (McKEAGUE; CLINE, 1963), é previsto que
grandes quantidades de Si possam ser adsorvidas durante o ciclo de uma
cultura. Dessa forma, a aplicação de Si poderá minimizar as pesadas adu-
bações fosfatadas, visto que o P é transformado com o tempo em compostos
mais estáveis, alterando sua disponibilidade para as plantas (RAIJ, 1991;
SAMPLE et al., 1980).
Em dois solos sob vegetação de Cerrado, Areia Quartzosa e Latossolo
Vermelho-Escuro Argiloso, estudou-se o efeito do calcário e de uma escória
de siderurgia no aumento do fósforo disponível em área cultivada com
cana-de-açúcar. Constatou-se que, para a Areia Quartzosa, o efeito da escória
foi superior ao do calcário na ordem de 27% com relação ao aumento de
fósforo disponível no solo, conforme metodologia de análise com resina.
Para o Latossolo estudado, a escória foi semelhante ao calcário no incremento
do fósforo disponível, apenas com metade da dose equivalente a CaCO
3
(PRADO; FERNANDES, 2000).
Trabalhos em casa de vegetação com cana-de-açúcar cultivada em
vasos mostraram que a adição de silicato no solo aumentou a disponibilidade
do fósforo para as plantas. Observou-se ainda que, para teores semelhantes
de P nas plantas, aquelas tratadas com silicato desenvolveram-se melhor,
indicando que o silício, possivelmente, favoreceu o aproveitamento do P
pelas plantas em decorrência do aumento da disponibilidade desse nutriente
no solo (AYRES, 1966).
Prado e Fernandes (2001a) estudaram o P disponível em um Latossolo
Vermelho-Amarelo, comparando um calcário calcítico e uma escória de
siderurgia, utilizados para elevar a saturação de bases a 50%, 75% e 100%
desse solo. Observaram que houve efeito linear da escória no aumento do P
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5034
O silício na nutrição e defesa de plantas 35
Boletim Técnico, n.82, 2007
disponível no solo; o mesmo não ocorreu quando o calcário foi aplicado.
Esse fato sugere que o efeito positivo da escória de siderurgia se deve mais
ao efeito do silicato em saturar os sítios de adsorção de P, do que ao efeito
do aumento do pH (Gráfico 1). O mesmo efeito também foi correlacionado
com a produção de colmos da cana-de-açúcar.
Gráfico 1 - Concentração de P disponível (extraído com resina) em um Latossolo
Vermelho-Amarelo na camada de 0-20 cm de profundidade após apli-
cação de calcário e de escória de siderurgia
FONTE: Adaptado de Prado e Fernandes (2001a).
NOTA: A - Após 12 meses da aplicação dos corretivos; B - Após 24 meses da apli-
cação dos corretivos.
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5035
36 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
Em um estudo com aplicação de escória de siderurgia em mudas de
goiabeira, num Argissolo Vermelho-Amarelo, também foi constatada a
interferência do silicato na disponibilidade de fósforo no solo. Observou-
se que doses crescentes da escória de siderurgia aumentaram signifi-
cativamente os teores de P disponível no solo (Gráfico 2) (PRADO et al.,
2003).
Novelino et al. (2006) estudaram a absorção de fósforo pelo sorgo em
um Latossolo Vermelho Distroférrico fertilizado com silicato e fosfato, em
casa de vegetação. Concluíram que a aplicação do silicato, antecipadamente
ao fósforo, influencia positivamente a absorção deste último pelo sorgo,
nas condições do presente trabalho.
Segundo dados da Associação Nacional para Difusão de Adubos
(Anda), em 2005, o consumo brasileiro de P
2
O
5
 como fertilizante foi de 2,9
Gráfico 2 - Efeito da aplicação de doses crescentes de escória de siderurgia
nos teores de fósforo trocável do substrato proveniente do Argissolo
Vermelho-Amarelo
FONTE: Prado et al. (2003).
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5036
O silício na nutrição e defesa de plantas 37
Boletim Técnico, n.82, 2007
milhões de toneladas. Em termos de superfosfato triplo, esse consumo
representa um gasto anual de aproximadamente 4,5 bilhões de reais8.
EFEITO DO SILÍCIO NA RESISTÊNCIA DAS PLANTAS
ÀS DOENÇAS
 A adubação silicatada está relacionada à resistência das plantas a
diversas doenças (JONES; HANDRECK, 1967). Todos os nutrientes podem
influenciar a incidência e a severidade das doenças das plantas. Na literatura
foram encontradas mais de 1.200 citações dos efeitos variáveis dos nutrientes
sobre as doenças (HUBER, 2002), sendo que, apenas para o Si não foram
encontradas citações onde ele aumentasse a intensidade delas.
 A primeira publicação sobre a utilização do Si na proteção de plantas
ocorreu em 1940. Especulou-se a respeito do modo de ação do Si sobre a
redução da severidade do míldio em plantas de pepino. Foi observada uma
relação direta entre a deposição de ácido silícico, nos sítios de infecção do
míldio, e o grau de resistência das plantas. Houve uma silicificação peladeposição de Si sobre as células epidérmicas, dificultando a penetração do
tubo infectivo dos fungos, agindo, assim, como uma barreira mecânica
(WAGNER, 1940 citado por LIMA FILHO et al., 1999). Porém, a maior con-
centração de estudos, primeiramente, foi com as gramíneas, plantas acumu-
ladoras de Si que, segundo diversos autores, desenvolveram uma barreira
física impedindo a penetração dos patógenos. Entretanto, novas teorias sobre
a indução de resistência levaram outros pesquisadores a estudar o Si em
plantas não acumuladoras como as dicotiledôneas.
 A aplicação de doses crescentes de silicato de cálcio (0, 5, 10 e
15 t ha-1), em um solo orgânico deficiente de Si na Flórida, proporcionou
 
8Considera-se o superfosfato triplo, pois é um produto com alta concentração de fósforo
e, portanto, apresenta menor custo por unidade de P2O5 ; o preço do superfosfato triplo
considerado para a estimativa foi de R$700,00/tonelada na fábrica, em Uberaba-MG, sem
considerar frete.
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5037
38 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
redução linear da brusone (Magnaporthe grisea) e da mancha-parda em
plantas de arroz. A severidade da brusone e da mancha-parda diminuíram
30,5% e 15%, respectivamente, em relação à testemunha. Outro benefício
observado foi que o resíduo de silicato no solo contribuiu para diminuir a
severidade dessas doenças nos cultivos posteriores (DATNOFF et al., 1991).
Os mesmos autores fizeram comparação entre o efeito da aplicação de
benomyl e o efeito da adubação silicatada (0 e 2 t ha-1) na incidência da bru-
zone (Magnaporthe grisea) em plantas de arroz. A incidência da doença foi
de 73% na testemunha, 27% nas plantas tratadas com benomyl e 36% nos
tratamentos com silício. Nas condições avaliadas, o tratamento químico e a
adubação silicatada não foram diferentes de forma significativa no controle
da bruzone (DATNOFF et al., 1997).
Na África, aplicações de 187 kg ha-1 de Si na forma de metassilicato
de sódio em um solo intemperizado, duplicaram a concentração de Si na
planta de arroz e reduziram significativamente a severidade da escaldadura
das folhas, da bruzone e da mancha-dos-grãos (WINSLOW, 1992).
A adubação silicatada (0, 2, 4, 6 e 8 t ha-1 de wollastonita) aplicada
ao solo teve efeito na severidade da queima-das-bainhas (Rhizoctonia solani)
do arroz. A severidade e o comprimento relativo das lesões foram signifi-
cativamente reduzidos em 52% e 25%, respectivamente, com maior dose de
wollastonita utilizada (8 t ha-1) (RODRIGUES, 2000).
Chérif e Bélanger (1992) estudaram a supressão de Pythium ultimum
em pepineiros com o uso de silicato de potássio nas doses de 100 e 200 mg L-1
em solução nutritiva. O silicato reduziu significativamente a mortalidade e
a podridão das raízes. No entanto, não houve aumento na produtividade
da cultura, sugerindo maior eficácia do silicato de potássio como agente
supressor de doença do que como fertilizante.
Resultados promissores foram encontrados por Lima (1998) na
redução da intensidade do cancro-da-haste (Diaporthe phaseolorum fsp.
meridionalis), em plantas de soja cultivadas em solução nutritiva. A adição
de 40 mg L-1 de Si à solução diminuiu em até 90% as lesões na planta oca-
sionadas pelo ataque do fungo.
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5038
O silício na nutrição e defesa de plantas 39
Boletim Técnico, n.82, 2007
Plantas de pepino inoculadas com Sphaerotheca fuliginea, cultivadas
em solução nutritiva, suplementadas com silicato de sódio, apresentaram
menor número de colônias por folha, menor área da colônia e redução no
poder germinativo dos conídios, quando comparadas àquelas onde o Si
não foi adicionado à solução nutritiva (MENZIES et al., 1991).
A intensidade do oídio da videira (Uncinula necator) foi significati-
vamente diferenciada e menor em plantas pulverizadas com silicato de po-
tássio em relação à testemunha (BOWEN et al., 1992). Com o uso de micros-
copia eletrônica, foi possível verificar uma espessa camada de Si na superfície
das folhas pulverizadas, impedindo o crescimento da hifa do patógeno.
A redução da severidade do oídio da videira foi atribuída a essa barreira
física encontrada na folha e os autores concluíram que a resistência envolve
a translocação do Si e seu depósito nos sítios de penetração do fungo.
A aplicação de silicato de potássio em solução nutritiva, bem como
em pulverizações foliares, aumentou significativamente o período latente
de Sphaerotheca fuliginea em folhas de abóbora, além de reduzir o número
de colônias desse fungo nas folhas (MENZIES et al., 1992).
Moraes et al. (2006), trabalhando com antracnose na cultura do fei-
joeiro, observaram que o silicato de cálcio reduziu a área abaixo da curva de
progresso da incidência e severidade da doença e que a aplicação foliar de
silicato de sódio diminuiu em 62,4% a área abaixo da curva de progresso
do total de lesões por planta.
Apesar de não ser considerado praga ou doença, os nematóides
também foram estudados com relação ao Si. Dutra (2004) estudou o efeito do
Si para o controle de diversas espécies de nematóide do gênero Meloidogyne
em feijoeiro, tomateiro e cafeeiro, tanto em casa de vegetação como no campo.
Em feijoeiros, o número de juvenis do segundo estádio (J
2
) de M. javanica
ou M. incognita que penetraram nas raízes, em substrato misturado com
silicato de cálcio, foi semelhante ao da testemunha. Entretanto, foram
reduzidos os números de galhas e de ovos de ambas as espécies. A melhor
dosagem de silicato de cálcio no controle dos nematóides foi de aproxima-
damente 2,9 g kg-1 de substrato. Em tomateiros, diversas doses de silicato
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5039
40 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
de potássio e silicato de cálcio reduziram a reprodutividade de M. javanica.
A dose de 12,8 mL de silicato de potássio kg-1 de substrato reduziu o número
de ovos ao nível daqueles em plantas tratadas com o nematicida Aldicarb
(Temik®). A dose de silicato de cálcio que mais reduziu a reprodutividade e
o número de galhas de M. javanica em tomateiros foi de 2,8 g kg-1 de substrato.
Em mudas de cafeeiros, crescidas em vasos contendo mistura de diversas
doses de silicato de cálcio, observou-se uma redução no número de galhas
de M. exigua comparado com a testemunha. Contudo, um menor número
de ovos de M. exigua ocorreu quando se aplicaram 0,33; 0,67 ou 1,33 g kg-1
de CaSiO
3
. No campo, aplicações simultâneas ou não do nematicida
Terbufós (Counter®), silicato de cálcio ou torta de mamona reduziram o
número de J
2
 e o número de ovos de M. exigua comparados com a testemu-
nha. A partir desses resultados, observou-se que a melhor dose de silicato
de cálcio para o controle de Meloidogyne spp. na cultura do cafeeiro foi de
1 t ha-1.
Paiva et al. (2005a), trabalhando com mudas de cafeeiros (cultivar
Acaiá 474/19) inoculadas com formas juvenis do segundo estádio (J
2
) de M.
exigua, constataram que o tratamento com silicato de cálcio (2 g kg-1) reduziu
em mais de 50% o número de galhas desse nematóide por grama de sistema
radicular do cafeeiro (Quadro 5). Em outro trabalho, também objetivando o
controle do M. exigua no cafeeiro, comparou-se tratamentos com silicato de
potássio nas doses de 5 e 10 mL kg-1 de substrato, silicato de cálcio na dose
de 2 g kg-1 de substrato e aldicarb, na dosagem recomendada pelo fabricante.
Observou-se que todos os tratamentos foram superiores à testemunha,
considerando os parâmetros reprodutivos dos nematóides. Aqueles com os
silicatos de cálcio e de potássio e o aldicarb reduziram, significativamente,
o número de ovos de M. exigua e de galhas nas raízes das mudas artificial-mente inoculadas. O silicato de potássio reduziu o número de galhas em
mais de 50% nos dois tratamentos comparados com a testemunha. O aldicarb
e o silicato de cálcio reduziram em 70% e 60%, respectivamente, o número
de galhas por grama de sistema radicular do cafeeiro, comparados com a
testemunha (PAIVA et al., 2006).
texto miolo silício.P65 11/06/2007, 08:5040
O silício na nutrição e defesa de plantas 41
Boletim Técnico, n.82, 2007
QUADRO 5 - Efeito do silicato de cálcio no crescimento de mudas de cafeeiros, na formação
de galhas e na reprodução de Meloidogyne exigua a partir da inoculação de
formas juvenis do segundo estágio (J
2
)
FONTE: Adaptado de Paiva et al. (2005a).
NOTA: Médias iguais não diferem entre si ao nível de 5% de probabilidades pelo teste Scott
& Knott.
Testemunha
CaSio
3
Nematóide
CaSio
3
 +
nematóide
Coeficiente de
Variação (%)
0 a
0 a
105 c
62 b
21
0 a
0 a
17 c
13 b
21
5,25 a
5,75 a
6,25 a
5,45 a
 0 a
 0 a
60 c
23 b
21
6,25 a
7,00 a
7,25 a
6,75 a
20,25 a
20,50 a
21,00 a
20,00 a
 9As peroxidades são enzimas extremamente versáteis que participam de processos como
regulação hormonal, diferenciação celular, biossíntese de lignina, respostas gerais de
estresses, dentre outros.
O mecanismo de supressão do patógeno pelo hospedeiro, com adição
de Si ao meio, ainda não é conhecido. Existem duas hipóteses propostas
para explicar essa supressão:
1a) o acúmulo do Si na parede celular que impede o crescimento e a
penetração do fungo nos tecidos das plantas (BOWEN et al., 1992);
2a) o Si estimula os mecanismos naturais de defesa da planta co-
mo, por exemplo, a produção de compostos fenólicos, quitinases,
peroxidases9 e acúmulo de lignina (CHÉRIF et al., 1994; FAWE et
al., 1998; EPSTEIN, 1999).
Tratamentos
Número
de ovos/
sistema
radicular
Número
de ovos/
sistema
radicular
Peso fresco
do sistema
radicular
(g)
Número
de ovos/
sistema
radicular
Peso seco
da parte
aérea
(g)
Altura
das
plantas
(cm)
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42 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
Paiva et al. (2005b) avaliou o efeito do silicato de cálcio na atividade
de peroxidases em raízes de mudas de cafeeiros inoculadas ou não com
Meloidogyne exigua (J
2
) e constatou que a enzima apresentou picos de
atividade em todos os tratamentos (inoculado com J
2
 e aplicado silicato;
apenas inoculado com J
2
; aplicação apenas de silicato e testemunha), exceto
a testemunha absoluta.
Santos (2002), também trabalhando com mudas de cafeeiros, observou
que a adição de Si ao substrato proporcionou aumento da síntese de lignina
nas plantas, até a dose 0,24 g kg-1 de Si no substrato, favorecendo a redução
da intensidade da cercosporiose.
A resistência induzida pelo Si apresenta similaridade com a Resis-
tência Sistêmica Adquirida (SAR). Em ambos os casos, o potencial de defesa
da planta aumenta e é maximizado após a infecção. Entretanto, a resistência
induzida pelo Si é rapidamente perdida quando este elemento é removido
do meio, enquanto a SAR é caracterizada por ser um efeito durável (FAWE
et al., 1998). Essa diferença pode ser o resultado das propriedades do Si
dentro da planta, requerido na forma solúvel, mas apresentando-se na forma
polimerizada dentro da planta.
Trabalhos realizados com trigo, no Canadá, apresentaram novas
evidências do papel ativo do Si na indução da resistência aos patógenos
fúngicos. A hipótese baseou-se na formação de uma barreira física com a
ocorrência da doença. Mesmo com a ausência dessa barreira (por não ter
havido tempo de polimerizar o Si), houve controle da doença (Quadro 6),
indicando haver outro fator inibidor desta. Esse fator foi considerado pelos
autores como sendo os compostos fenólicos produzidos nas plantas trata-
das. As análises citológicas e ultra-estruturais revelaram células da epider-
me de plantas com silício reagindo à infecção do oídio (Blumeria graminis
fsp. tritici) apresentando reações típicas de defesa, incluindo a formação da
papila, a produção de calose e a liberação de “material osmiofílico eletron-
denso” identificado citoquimicamente como glicosilato fenólico. O material
fenólico não somente se acumula próximo à parede celular, como também
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O silício na nutrição e defesa de plantas 43
Boletim Técnico, n.82, 2007
está associado à integridade do haustório, de maneira similar à localização
de fitoalexinas, relatados em outros patossistemas (BÉLANGER et al., 2003).
Os autores também sugerem que o papel protetor do Si deve ser semelhante
tanto em mono quanto em dicotiledôneas. Nestas últimas, o modo de ação
exato desse elemento influenciando a resistência das plantas ainda não foi
bem esclarecido, embora Fawe et al. (2001) tenham sugerido classificar o Si
como mediador de resposta de defesa similar ao da SAR.
O papel do Si no aumento das reações de defesa em plantas de pepino
infectadas com Sphaerotheca fuliginea foi estudado por Samuels et al. (1994).
As plantas crescendo em solução nutritiva adicionada a 100 mg kg-1 de
silicato de potássio foram inoculadas com conídios do fungo seis semanas
após a germinação. Com o uso de técnicas como microscopia de luz, mi-
croscopia de transmissão eletrônica acoplada à análise de raio X e análise
de imagem nas folhas doentes, os autores observaram a presença de Si na
papila, na parede celular do hospedeiro e ao redor do haustório do fungo.
Essa deposição foi atribuída a algum mecanismo responsável por modificar
a parede celular durante o processo infectivo.
A celulose, a cutina e as substâncias cerosas, constituintes da epi-
derme das folhas, são materiais de alta estabilidade química e de degradação
relativamente difícil, capazes de resistir à ação de um grande número de
diferentes microorganismos (AGRIOS, 1997; RESENDE; CARVALHO, 2002).
QUADRO 6 - Hipótese da indução de fitoalexinas no patossistema trigo-oídio
FONTE: Adaptado de Bélanger et al. (2003).
1
2
3
4
Sem Si
Com Si
Sem Si
Com Si
Sem Si
Com Si
Com Si
Sem Si
Sem formação
Formação
Sem formação
Formação
Ocorrência
Não ocorrência
Não ocorrência
Ocorrência
Item Tempo Zero Tempo Um
Barreira
física
Doença
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44 O silício na nutrição e defesa de plantas
Boletim Técnico, n.82, 2007
A presença dessas substâncias cerosas foi detectada em folhas de cafeeiros
por meio de microscopia eletrônica de varredura (Fig. 5). Observou-se a
presença de uma cutícula mais espessa, na superfície inferior da folha de
plantas tratadas com Si, principalmente devido à cerosidade epicuticular
mais desenvolvida. Essa camada de cera cobriu parcialmente os estômatos
(Fig. 5B), enquanto nas testemunhas eles puderam ser observados com clareza
(Fig. 5A). Essa camada pode ter-se tornado uma superfície hidrofóbica, que
impediu a formação de um filme de água, importante nos processos vitais
da patogênese como a germinação e a penetração do fungo, além de permitir
um acúmulo de substâncias antifúngicas na cutícula. Até o momento, ne-
nhuma substância produzida pelos fungos foi capaz de degradar a camada
de cera, sendo que a penetração ocorre apenas mecanicamente (PASCHOLATI
e LEITE, 1995). Estes autores citaram vários exemplos de relações patógeno-
hospedeiro, onde a espessura da cutícula teve um efeito importante na pe-
netração de fungos. Portanto, uma cutícula mais espessa aliada a uma camada
de cera epicuticular mais desenvolvida, conforme pode-se observar nas
Figuras 5-B, D e F, explica em grande parte