Resumen

Nutrisil is a chemical product that serves as a fertilizer and food for the development of the first food chain of diatoms. This is a genus of very small and unicellular siliceous algae that make up phytoplankton, the natural food of all crustaceans, mollusks and fish in general.

Materiales y métodos del Nutrisil

Ensayo 1

Se obtuvo una muestra fresca de Nutrisil para analizarse en el laboratorio de calidad de agua de la Universidad de Auburn, Alabama USA.  Los primeros ensayos de solubilidad (Ensayo No.1) fueron llevados a cabo en agua de mar artificial libre de minerales, para lo cual se disolvieron 27gr. de NaCI, 5.57gr. de MgCI₂.6H₂0, 6.93 gr. de MgSO₄.7H₂O, 1.11 gr. de CaCl₂, 0.724gr. de KCI y 0.195 gr. de NaHCO₃ por cada litro de agua destilada. Dicha agua fue obtenida de un destilador de bloque fino para asegurar la ausencia de minerales. 

El contenido de humedad del Nutrisil, que fue de 34.2% se determinó a 102°C.  Luego, se agregaron 0.2 gr. de peso seco del Nutrisil en distintas porciones de 200 ml de agua de mar artificial con diferentes salinidades 0, 5, 10, 20 y 30 ppt. Los recipientes plásticos con las muestras de agua de mar tratada con Nutrisil fueron colocados en un agitador de acción rotativa (105 rpm) durante 24 horas. Después de 24 horas, las muestras fueron filtradas usando filtros de membrana (diámetro de poro, 0.45mm) y analizadas para determinar la presencia de minerales por medio del método ‘heteropol y blue’ (Eaton et al., 1995).

Ensayo 2

En el segundo ensayo de solubilidad (Ensayo No. 2) se colocaron pequeñas cantidades de Nutrisil (0, 0.015gr., 0.03 gr., 0.06gr. y 0.12 gr. de peso seco) en 3lt de agua de mar artificial diluida de 5 a 30 ppt de salinidad. Estas cantidades de Nutrisil fueron equivalentes a la aplicación de 0, 50, 100, 200 y 400 Kg/ha de Nutrisil seco en unas piscinas de 1mt. de profundidad. Las muestras fueron agitadas mediante aeración leve y continua durante 9 días, luego de lo cual se midieron las concentraciones de silicio después de 6 horas, 1 día, 2 días, 4 días y 9 días con el método mencionado con anterioridad.

Se colocó una muestra de 1 gr. de Nutrisil en 150ml de agua destilada y se agitó en un agitador de acción rotativa durante 2 horas. La solución fue filtrada y analizada para determinar las concentraciones de nutrientes y metales por espectroscopia plasmática inducida (ICAP).

Resultados

Los resultados del primer ensayo de solubilidad (Ensayo No.1) fueron los siguientes:

Este ensayo mostró una gran cantidad de Nutrisil relativo introducido al volumen de agua, pero demostró que la solubilidad del producto fue mucho mayor en agua destilada que en agua salobre.  Además, el Nutrisil fue menos soluble a 5 ppt que a salinidad de 10 ppt o más. Las concentraciones de equilibrio estuvieron usualmente por encima de 20 mg/L de SiO₂.

En el segundo ensayo (Ensayo No.2) se utilizó cantidades inferiores del producto, similar al que se aplica en las piscinas. Los resultados de las concentraciones de óxido de Silicio (SiO₂) observadas a diferentes salinidades, la tasa de aplicación del producto y los tiempos de contacto se pueden observar en la Tabla 2.

La concentraciones de Fósforo total y Nitrógeno inorgánico en el producto fueron 0.023% y 0.0249%, respectivamente.  Las concentraciones de metales se detallan a continuación:

Calcio                                25 ppm

Potasio                            275 ppm

Magnesio                           30 ppm

Cobre                                  0 ppm

Hierro                              275 ppm

Manganeso                          0 ppm

Zinc                                   12 ppm

Boro                                    0 ppm

Cromo                                 0 ppm

Plomo                                  0 ppm

Aluminio                           600 ppm

Cobalto                                0 ppm

Resumen de resultados

Metales pesados

El pH de la mezcla 1:1 de NUTRISIL y agua fue de 11.4. Sin embargo, al agregar cantidades de 50-500 kg/ha de NUTRISIL a las piscinas de producción langostinera, el pH del agua no se incrementa hasta niveles nocivos para el langostino.  En el Ensayo No. 2, donde el NUTRISIL fue aplicado en una dosis de 400 kg/ha en peso seco (608 kg/ha de peso húmedo), el pH fue menor a 8.0 durante todo el periodo del estudio.

This product has very low levels of heavy metals and does not produce pH's that can be lethal for shrimp when applied in production pools. Therefore, it is completely safe to use as a source of Silicon.

Solubilidad

Generalmente, los minerales de Silicio no son muy solubles, pero el Nutrisil es soluble para ser un tipo de mineral de Silicio. Cuando se aplicó al agua en grandes cantidades (Ensayo No.1), las concentraciones de equilibrio fueron, dependiendo de la salinidad, de 19.6 a 43.5 mg/L. En piscinas de langostinos, no se requieren concentraciones tan altas como éstas para promover el crecimiento de diatomeas. 

Si el agua contiene de 0.5-0.8 mg/L de óxido de Silicio (SiO₂), este nutriente no es limitante para dichas algas (Hutchinson, 1957). El agua de las piscinas generalmente presenta concentraciones de Silicio. Por lo cual, para propósitos prácticos, se pueden asumir que, para promover el crecimiento de diatomeas, se pueden aplicar 0.25 mg/L de Silicio. Los resultados del Ensayo No.2 sugieren que una concentración de 25 kg/ha de Nutrisil seco (aproximadamente 38 kg/ha de producto húmedo) podría ser adecuada.  También podrían resultar beneficiosas aplicaciones de pequeñas cantidades.

La solubilidad del Nutrisil proveniente de esta muestra es muy alta. Por ejemplo, en aguas de 5 ppt de salinidad tratadas con una cantidad equivalente a 100 kg/ha de producto seco, la concentración de Silicios después de 2 días fue de 0.43 mg/L.  Por lo tanto, 1.29 mg de Nutrisil se disuelven en 3 lt de agua.  La concentración del tratamiento fue similar a 30 mg de peso seco del producto, teniendo en cuenta que en el producto seco el 48.6% corresponde a Silicio.  Esto significa que los 30 mg de producto seco contienen 14.58 mg de Silicio y 8.85% del Silicio en el producto disuelto en el agua. Cuando se experimentaron con otras cantidades y tiempos de exposición para el tratamiento, se obtuvo una disolución similar del Nutrisil en ambas salinidades. Esta es una solubilidad relativamente alta para un compuesto de Silicio.

Conclusiones

• El producto es una fuente de Sodio y Silicio, pero no contiene ningún otro tipo de nutrientes en concentraciones apreciables.
• El Nutrisil no provoca la elevación del pH en dosis por arriba de 500 kg/ha por aplicación semanal en piscina.

• El producto no contiene concentraciones altas de metales pesados.

• El Silicio del Nutrisil es altamente soluble comparado con la mayoría de los compuestos de Silicio.

• El Silicio ayuda a capturar el Calcio y endurece el cascarón del langostino y, adicionalmente, mejora su sistema inmunológico.

• El uso de 25 – 50 kg/ha (semanal) es suficiente para promover el crecimiento de diatomeas en aguas pobres en Silicio. Sin embargo, aplicaciones mayores podrían ser beneficiosas.