APLICACIÓN
DEL SILICIO EN LA AGRICULTURA DEL SUR DE CHILE
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| Jacques Phillippes Truan Laffont |
Autor: Consultor Técnico
Agrícola
Fecha: 30 de junio de 2026
Ubicación: Región de La
Araucanía, Chile
RESUMEN
El
empleo de ácido monosilícico (derivado de la hidrólisis de silicatos solubles)
y de la antigorita de Trovolhue redefine las estrategias de nutrición y
protección de cultivos en suelos ácidos como los Andisoles e Ultisoles en el
sur de Chile, superando ampliamente los alcances de las enmiendas calcáreas
tradicionales (calcitas y dolomitas). Mientras que el carbonato de calcio y de
magnesio operan con una cinética lenta orientada a modificar el pH
macro-edáfico para mitigar la toxicidad por aluminio, el ácido monosilícico
actúa mediante una vía bioquímica y biofísica directa y sistémica.
A
nivel rizosférico, inactiva inmediatamente al ion Al3+ por exclusión química
(formando aluminosilicatos inertes), estimulando la biomasa radicular y la
absorción de macro y micronutrientes esenciales como el fósforo (P), potasio (K)
y zinc (Zn). Fisiológicamente, el silicio absorbido se polimeriza en los
tejidos aéreos conformando una doble barrera mecánica abrasiva contra insectos
plaga e hifas fúngicas, al tiempo que actúa como elicitador de defensas
bioquímicas endógenas (fenoles y enzimas antioxidantes) frente a enfermedades
como la roya y el oídio. Finalmente, optimiza la economía hídrica al disminuir
la evapotranspiración (EVT) cuticular y modula el transporte iónico,
confiriendo al vegetal una tolerancia superior ante condiciones extremas de
heladas, golpes de calor y salinidad. Respaldado por un perfil ecotoxicológico
seguro y limpio, se consolida como una herramienta biotecnológica indispensable
para la intensificación agrícola sostenible en la zona.
PRESENTACIÓN DEL TEMA
La
optimización de la productividad agrícola en los suelos de origen volcánico
(Andisoles) y arcillosos (Ultisoles) del sur de Chile exige un cambio de
paradigma desde las enmiendas estrictamente correctoras de acidez hacia
tecnologías bioactivas. El uso de calcitas (CaCO3) y dolomitas (CaMg(CO3)2)
ha constituido el enfoque tradicional bajo programas estatales como el SIRSD-S.
Sin embargo, la introducción de silicatos solubles, específicamente el ácido
monosilícico/ortosilícico (H4SiO4) obtenido mediante la
hidrólisis controlada de precursores como el silicato de sodio (Na2OSiO2)
y de la antigorita de Trovolhue (silicato de magnesio hidratado regional),
ofrece un espectro de protección fisiológica, física y sanitaria que las
enmiendas calcáreas tradicionales no pueden replicar.
Desde
la perspectiva de la química de materiales, el silicato de sodio comercial (con
una relación molar SiO2/Na2O=3.35 y composición de 26.4% SiO2
y 8.0% Na2O) posee una alta estabilidad en soluciones
alcalinas (pH>10.6). No obstante, al diluirse e incorporarse al ecosistema
edáfico o foliar en rangos agrícolas neutros o ligeramente ácidos (pH 5.5−6.5),
experimenta una reacción de hidrólisis abiótica fundamental:
SiO2+2H2O→H4SiO4 (Ácido Monosilícico / Ortosilícico)
Esta
molécula monomérica neutra es la única forma de silicio asimilable por las
plantas. El presente informe evalúa de manera integrada los efectos de esta
tecnología sobre el sistema suelo-planta en el contexto agroclimático de las
regiones del sur del país.
DISCUSIÓN
CAPÍTULO
I: EFECTOS SOBRE EL SUELO
1.
Propiedades Químicas y Solución del Suelo
La
aplicación de silicio biogeoquímicamente activo, en forma de ácido monosilícico
(como el producto comercial ZumSil), ejerce una profunda influencia reguladora
sobre las propiedades químicas de los suelos ácidos dominantes en el sur de
Chile:
- Saturación
de Bases y CICE:
La incorporación de ácido monosilícico incrementa significativamente la
Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva (CICE) debido a sus
propiedades eléctricas en el perfil del suelo, movilizando minerales
insolubles hacia la solución del suelo. En ensayos realizados en una
pradera de rezago en Río Bueno (Región de Los Ríos), la suma de bases
intercambiables aumentó en un 44%, pasando de 3,59 cmol+/kg a 5,76
cmol+/kg en un período de 46 días, incrementando la disponibilidad de
cationes esenciales como el Calcio (Ca) y el Magnesio (Mg).
- Fósforo
Disponible (Olsen):
El silicio promueve la transferencia del fósforo no disponible o fijado en
el suelo hacia formas asimilables para las plantas, incrementando la
eficiencia de la fertilización fosfatada entre un 40% y un 60%. A
diferencia del encalado tradicional—el cual suele fijar el fósforo y
transformarlo en formas no asimilables—, los materiales ricos en silicio
optimizan el pH y activan el intercambio catiónico sin bloquear este
macronutriente crítico. En suelos como el "Rojo Arcilloso serie
Metrenco" (un Ultisol en la comuna de Lautaro), la aplicación de
ácido monosilícico incrementa y resguarda el P disponible en la solución.
- Saturación
de Aluminio y Aluminio Soluble:
El silicio neutraliza la toxicidad causada por el Aluminio libre (Al3+) en
suelos ácidos de manera más eficiente que el encalado tradicional mediante
cinco mecanismos bioquímicos, destacando la formación de ácidos silícicos
coloidales, polímeros de silicio y complejos insolubles de
alumino-silicatos. En la serie Metrenco (Lautaro), una dosis de 3 L/ha de
ácido monosilícico deprimió significativamente el aluminio libre en los
primeros 10 cm del perfil, logrando un decremento de 0,65 cmol+/kg de Al3+.
Paralelamente, en el ensayo de Río Bueno, el Aluminio intercambiable se
redujo en un 57% (de 0,08 a 0,03 cmol/kg), disminuyendo la saturación de
aluminio en un 71% (de 2,18% a solo 0,64%).
Tabla
1: Comparativa de parámetros químicos (Suelo Río Bueno, 0-20 cm)
|
Parámetro Químico
|
Tratamiento Tradicional (T0)
|
Tratamiento con Silicio / Programa
CEPA (T1)
|
Variación (%) / Impacto
|
|
Calcio Intercambiable (cmol+/kg)
|
2,90
|
3,83
|
+32% de incremento disponible
|
|
Magnesio Intercambiable (cmol+/kg)
|
0,40
|
0,53
|
+32,5% de incremento disponible
|
|
Aluminio Intercambiable (cmol+/kg)
|
0,08
|
0,03
|
-57% de reducción de toxicidad
|
|
Suma de Bases (cmol+/kg)
|
3,59
|
4,67
|
+30% de incremento en fertilidad
|
|
Saturación de Aluminio (%)
|
2,18%
|
0,64%
|
-71% de mitigación de estrés
|
2.
Propiedades Físicas e Hidrodinámicas del Suelo
El
acondicionamiento del suelo con silicio activo genera importantes mejoras
estructurales sobre la física de los suelos de origen volcánico y arcilloso:
- Propiedades
Físicas de los Agregados y Densidad Aparente: El silicio actúa como un agente
cementante y estabilizador natural que promueve la agregación de las
partículas finas (arcillas y limos). Al estabilizar la estructura, ayuda a
rehabilitar suelos compactados y degradados, reduciendo paulatinamente la
densidad aparente excesiva y evitando el sellado superficial.
- Poros
de Agua Útil y Poros de Aireación: La mejora estructural reconfigura la porosidad del
suelo, optimizando la distribución de macro y microporos. Esto incrementa
los poros de aireación (necesarios para el intercambio gaseoso) y los de
retención de agua útil, expandiendo la resiliencia del suelo frente a
períodos de escasez hídrica invernal o estival.
- Límites
de Consistencia, Resistencia al Esfuerzo Cortante y Penetración: Modifica positivamente los límites
de consistencia (Atterberg), ampliando el rango de humedad en el cual el
suelo es friable y trabajable. Esto disminuye la resistencia a la
penetración mecánica, facilitando la exploración radicular, al tiempo que
se incrementa la resistencia del suelo al esfuerzo cortante frente a la
erosión hídrica superficial causada por las intensas lluvias del sur de
Chile.
CAPÍTULO
II: EFECTO SOBRE LA FISIOLOGÍA VEGETAL
1.
Desarrollo y Salud Radicular
El
silicio soluble estimula vigorosamente el desarrollo del sistema radicular. Al
deprimir el aluminio soluble en la solución del suelo (reduciendo su
concentración de 0,8 a menos de 0,3 cmol/kg), se elimina la severa toxicidad
por Al3+ que inhibe la elongación celular en los ápices radiculares. Esto
estimula la proliferación de raíces secundarias y pelos absorbentes, logrando
una mayor exploración del perfil. Un sistema radicular sano e hipertrofiado
incrementa óptimamente el flujo de absorción y la asimilación de nutrientes
esenciales como nitrógeno, fósforo, potasio y zinc [cite: uploaded:Se reproduce
un resumen de la Tesis de Grado de don Alexis Antonio Medel Parra cuyo Profesor
guía fue don Víctor Leonardo Cárcamo Ferrada.docx, uploaded:SILICIO EN lA PRODUCCIÒN
AGRICOLA.docx]. En comparación, las calcitas y dolomitas poseen una cinética de
reacción lenta debido a la alta capacidad tampón de los Andisoles, lo que
posterga la recuperación biológica de la rizósfera.
2.
Desarrollo Aéreo y Componentes del Rendimiento
A
nivel foliar, la acumulación de silicio fortalece la estructura de la planta y
potencia el aparato fotosintético:
- Trigo
y Cereales: En
investigaciones locales con trigo variedad Maxi Baer, el uso de ácido
monosilícico (ZumSil) generó incrementos significativos en las variables
de desarrollo, superando en un 10% el rendimiento del testigo
convencional. En cuanto a calidad industrial, el peso del hectolitro
alcanzó el valor más alto entre todos los tratamientos agroecológicos evaluados.
Asimismo, en trigo de primavera variedad Arabella, las aplicaciones
líquidas garantizaron una mayor emergencia de plántulas, mayor altura de
planta y una densidad de espigas por metro cuadrado significativamente
superior.
- Praderas: En el ecosistema forrajero, la
aplicación del programa con silicio incrementó la biomasa de materia seca
en más de un 32% en peso fresco sobre praderas de rezago para lechería,
elevando la energía metabolizable (EM) disponible entre un 9% y un 12%,
impactando directamente en una mayor producción de leche o carne por
hectárea.
3.
Resiliencia al Estrés Térmico y Evapotranspiración
El
silicio actúa como un potente mitigador del estrés abiótico, regulando las
respuestas fisiológicas frente a temperaturas extremas (heladas y golpes de
calor) y salinidad. Una vez absorbido de manera sistémica, el H4SiO4
se polimeriza bajo la cutícula foliar en forma de sílice amorfa, actuando como
un escudo protector térmico que evita la formación de cristales de hielo
intracelulares y mantiene la turgencia (efecto osmoprotector).
Ante
el estrés por salinidad, modula activamente el transporte iónico, reduciendo la
absorción fitotóxica de sodio (Na+) y cloruro (Cl−). La
fertilización con silicio optimiza el aprovechamiento del agua de riego entre
un 30% y un 40%. Al regular eficazmente la evapotranspiración y la pérdida
transpiratoria de agua a través de los estomas, permite ampliar sustancialmente
los intervalos de riego sin provocar caídas en la tasa fotosintética ni en el
índice de clorofila (SPAD). Las enmiendas calcáreas tradicionales carecen de
esta capacidad osmoprotectora y no influyen sobre la cinética estomática ante
el déficit hídrico.
CAPÍTULO
III: SANIDAD VEGETAL
1.
Mecanismos de Resistencia Física y Barreras Celulares
El
silicio absorbido por las raíces es transportado a través del xilema y se
acumula de forma irreversible en las paredes de las células epidérmicas,
formando una sólida barrera mecánica o cutícula silicificada. Esta armadura
física dificulta la penetración de las hifas fúngicas de hongos patógenos (como
el oídio, las royas o septoriosis presentes en los cereales del sur de Chile) y
produce un desgaste mecánico acelerado en las piezas bucales de los insectos
masticadores o chupadores (pulgones, trips), reduciendo drásticamente las
poblaciones de plagas sin generar residuos químicos en las cosechas. Aunque el
calcio de calcitas y dolomitas incrementa la firmeza celular mediante pectatos
de calcio, no genera cristales abrasivos ni la densidad superficial del
silicio.
2.
Resistencia Inducida y Efecto Elicitor
Más
allá de actuar como una barrera estática pasiva, el silicio soluble actúa como
un bioestimulador o elicitor bioquímico activo. Ante una señal de ataque o
estrés biótico, desencadena y acelera los mecanismos internos de defensa de la
planta (resistencia inducida), estimulando la síntesis precoz de compuestos
fenólicos, flavonoides, fitoalexinas y enzimas relacionadas con la patogénesis
y antioxidantes (como quitinasas, peroxidasas y superóxido dismutasa). Esto
confiere una alta inmunidad sistémica y sustentable contra hongos fitopatógenos
críticos como la roya, el oídio y la fusariosis, cualidad ausente en las
enmiendas de calcio convencionales.
CAPÍTULO
IV: EFECTO AMBIENTAL Y SUSTENTABILIDAD
1.
Logística, Abastecimiento y Ergonomía en la Aplicación
La
sustitución parcial o complementación de las enmiendas calcáreas tradicionales
por formulaciones concentradas de silicio soluble líquido (en dosis de 0,3 a 3
L/ha) reconfigura la matriz logística predial de manera positiva. Mientras que
corregir la toxicidad de aluminio mediante el encalado tradicional requiere el
transporte, almacenamiento y aplicación de toneladas de cal agrícola por
hectárea, el uso de silicio soluble permite lograr resultados superiores de
control de aluminio utilizando volúmenes de aplicación mínimos distribuidos
mediante barras pulverizadoras estándar o sistemas de riego existentes. Esto
disminuye los costos asociados al flete de insumos pesados y mejora
notablemente la ergonomía y seguridad del operario agrícola, quien manipula insumos
limpios y libres del polvo molesto e irritante característico de los carbonatos
en polvo.
2.
Huella de Carbono y Sustentabilidad Ecosistémica
El
impacto ambiental derivado del uso del silicio promueve activamente la
sustentabilidad de los agroecosistemas del sur chileno:
- Reducción
de la Huella de Carbono:
Al minimizar la necesidad de fletes continuos de toneladas de cal agrícola
y reducir el número de pasadas de maquinaria pesada, se disminuye
drásticamente el consumo de combustibles fósiles (diésel) y las emisiones
asociadas de gases de efecto invernadero a la atmósfera.
- Conservación
de Nutrientes y Menor Contaminación: Dado que el silicio previene la inmovilización del
fósforo y potencia la asimilación del nitrógeno y potasio, se incrementa
la eficiencia del uso de fertilizantes, reduciendo el riesgo de
escorrentía o lixiviación de nutrientes hacia las cuencas e importantes
cursos de agua del sur.
- Sustentabilidad
y Agroecología: Su
compatibilidad y certificación para la agricultura ecológica y orgánica
consolidan al silicio como una herramienta estratégica para la
conservación biológica del suelo, estimulando la actividad microbiana
benéfica de manera limpia y amigable con el medioambiente.
3.
Aspectos de Seguridad, Ecotoxicología y Manejo Operacional
La
manipulación de concentrados precursores de ácido monosilícico (como el
silicato de sodio) requiere precauciones estrictas debido a su alta alcalinidad
de acopio (pH 10.5). Aunque la sustancia pura no está clasificada como
peligrosa según el Reglamento CE Nº 1272/2008 y carece de potencial
bioacumulativo en vertebrados (siendo eliminada vía urinaria), en su estado
concentrado puede provocar irritación ocular o dérmica severa.
Operacionalmente,
se debe considerar que los silicatos concentrados reaccionan de manera
exotérmica con ácidos fuertes y pueden desprender gas hidrógeno (altamente
inflamable y explosivo) al entrar en contacto prolongado con metales no
férricos como el aluminio, zinc o estaño. Por ello, las diluciones agrícolas
finales deben prepararse adicionando el producto lentamente sobre agua,
manteniendo el pH de la mezcla en rangos ligeramente ácidos o neutros (5.5−6.5)
y evitando mezclas directas en tanques con productos fuertemente alcalinos o
ácidos no amortiguados. Ecotoxicológicamente, una vez diluido y neutralizado en
el suelo, el silicato es indistinguible de la sílice natural que compone el 59%
de la corteza terrestre, resultando en una tecnología ambientalmente limpia,
segura (valores de NOAEL superiores a 159 mg/kg/día) y sin plazos de
carencia para el reingreso al cultivo.
4.
CONCLUSIONES
- El uso
de tecnologías basadas en silicio soluble (ácido monosilícico) y recursos
regionales como la antigorita de Trovolhue representa una alternativa
biotecnológica superior a las enmiendas calcáreas tradicionales para los
suelos ácidos del sur de Chile, al mitigar la toxicidad por aluminio de
manera directa y liberar nutrientes clave como el fósforo.
- A
nivel físico, actúa como un estabilizador estructural del suelo,
disminuyendo la densidad aparente, mejorando la porosidad para la
retención de agua útil y aireación, y facilitando las labores mecánicas al
reducir la resistencia a la penetración radicular.
- Fisiológicamente,
estimula un sistema radicular más profundo y sano, incrementando de manera
directa el rendimiento y la calidad industrial en cereales como el trigo,
así como la biomasa de materia seca y valor energético en praderas.
- Ofrece
una protección dual frente a estreses abióticos y bióticos; optimiza la
eficiencia del agua reduciendo la evapotranspiración cuticular y genera
una sólida resistencia física e inducida (efecto elicitor) contra ataques
de insectos plaga y hongos fitopatógenos como el oídio y las royas.
- Desde
la perspectiva ambiental, disminuye drásticamente los costos logísticos y
la huella de carbono predial en comparación con las enmiendas sólidas
volumétricas, consolidándose como una herramienta segura, limpia y
altamente compatible con los lineamientos de la agricultura ecológica y la
sustentabilidad ecosistémica.
5.
BIBLIOGRAFÍA
- Praderas
Río Bueno.pdf:
Ensayo técnico sobre la suma de bases y reducción de aluminio
intercambiable en praderas de rezago para lechería en la Región de Los
Ríos.
- Respuesta
de Un suelo serie Metrenco a la aplicación de Acido Mono Silícico.docx: Estudio de campo sobre los efectos
químicos y disponibilidad de fósforo en un suelo Ultisol (Rojo Arcilloso)
en la comuna de Lautaro, Región de La Araucanía.
- SILICIO
EN LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA.docx:
Documento técnico sobre los mecanismos bioquímicos del silicio,
acondicionamiento de agregados, límites de consistencia y respuestas de
resistencia inducida en los cultivos.
- Jolanta
KOWALSKA_Trigo.docx:
Investigación enfocada en la aplicación foliar y líquida de silicio en
trigo de primavera variedad Arabella, acumulación epidérmica y balance
hídrico.
- Se
reproduce un resumen de la Tesis de Grado de don Alexis Antonio Medel
Parra cuyo Profesor guía fue don Víctor Leonardo Cárcamo Ferrada.docx: Evaluación del ácido monosilícico
(ZumSil) en el rendimiento y calidad agroindustrial de Trigo variedad Maxi
Baer.
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