SILICIO COMO DEPRESOR DEL ALUMINIO SOLUBLE EN EL SUELO

 

Basado en los informes del ensayo técnico realizado por CEPA en el Fundo Tegualda (Región de Los Lagos) para el cultivo de Raps (Brassica Napus), se evalúan las dos hipótesis sobre el impacto de la aplicación de ZumSil (ácido monosilícico al 24%).

Jacques Phillippes Truan Laffont
Licenciado En Agronomía (UACH)
Ingeniero Agrónomo (UACH)
Diplomado en Gestión de Empresas (UAutonoma)
Lider Ambiental (U Mayor)

INTRODUCCIÓN

Los sistemas agrícolas de la Macrozona Sur de Chile, específicamente en las regiones de La Araucanía, Los Ríos y Los Lagos, se desarrollan sobre sustratos edáficos condicionados por su origen volcánico. Entre estos se encuentran los suelos derivados de cenizas (Trumaos), clasificados como Andisoles o Inceptisoles, y los situados en sectores de lomajes, clasificados como Ultisoles. La principal limitación geoquímica de estas clasificaciones radica en su acidez crónica. Cuando el pH del suelo desciende, aumenta drásticamente la solubilización y disponibilidad de cationes metálicos fitotóxicos, siendo el Aluminio soluble (Al3+) el principal factor limitante para el crecimiento vegetal en la zona, seguido por el manganeso y el hierro. Mientras que en muchas praderas del sur la saturación de aluminio se sitúa en torno al 25%, el umbral óptimo agronómico para la mayoría de los cultivos exige no superar el 5%.

Para hacer frente a esta barrera toxicológica en la producción de cultivos exigentes como el Raps (Brassica napus), la investigación agronómica ha validado el uso de fertilizantes a base de silicio soluble, específicamente el ácido monosilícico (Si (OH)4) comercializado como ZumSil. A nivel fisiológico y edáfico, el silicio reduce la toxicidad del aluminio mediante la formación de complejos silicato-hidrógeno-aluminosos no tóxicos (aluminosilictos), deteniendo su interferencia y mejorando tanto la estructura de la rizosfera como la disponibilidad interna de nutrientes. El presente informe evalúa el impacto real de la incorporación presiembra de este acondicionador sobre las propiedades químicas superficiales y profundas de un predio comercial.

RESUMEN

El estudio se llevó a cabo en el Fundo Tegualda, comuna de Fresia, Región de Los Lagos, durante la temporada agrícola 2018-2019, bajo un cultivo comercial de Raps. Se evaluó un área de 50 hectáreas tratada con una dosis presiembra de 2 litros de ZumSil por hectárea mediante aplicación por barra. El monitoreo químico se ejecutó a través de 5 muestras georreferenciadas tomadas en dos estratos de profundidad: de 0-20 cm y de 20-40 cm, analizadas antes de la siembra (mayo de 2018) y tras la cosecha (marzo de 2019) en el Laboratorio de Suelos de la Universidad Austral de Chile.

Los resultados globales demostraron que la aplicación de ZumSil redujo de forma significativa los niveles de Aluminio extractable (con disminuciones de entre el 20% y el 57% con respecto al original), disminuyó el Aluminio intercambiable en los primeros 20 cm en un promedio del 51% y redujo la saturación de aluminio en la capa superficial en un promedio del 33%. Paralelamente, se observó un incremento generalizado en el Calcio intercambiable (promedio de 24% en los primeros 40 cm) y en el Magnesio intercambiable, lo que impulsó al alza la Suma de Bases (SB) y la Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva (CICE). Por el contrario, se constató una acidificación neta marginal de 0,05 unidades de pH y una marcada reducción en los niveles de Azufre disponible en el perfil evaluado.

1. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

1.1. Presentación de Datos Analíticos

A continuación, se presentan los resultados analíticos recopilados por punto de muestreo georreferenciado y estrato de profundidad durante las dos etapas de control (2018 vs. 2019):

Tabla 1. Análisis Químico Comparativo - Muestras 594 y 595

       
                              

Tabla 2. Análisis Químico Comparativo - Muestra 596

Tabla 3. Análisis Químico Comparativo - Muestras 597 y 598

1.2. Discusión de los Componentes Principales.

Dinámica del pH y Acidez del Suelo. A nivel global, el pH medido en agua para el perfil de 0-40 cm experimentó una reducción promedio de 0,05 puntos. Un suelo con valores de pH ≤ 5,5 es limitante, restringiendo el rendimiento potencial de los raps debido a deficiencias inducidas en la asimilación de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg) y ciertos micronutrientes (B, Zn, Mo). En el Fundo Tegualda, todas las muestras iniciales y finales se mantuvieron en un rango ácido. Dado que el raps posee un mínimo crítico de pH en Ultisoles de entre 4,95 y 5,7, esta persistencia ácida obliga a ajustar al alza la fertilización tradicional o bien implementar enmiendas alcalinizantes basadas en carbonatos o bicarbonatos (CaCO3, Mg2O), complementadas con fuentes nitrogenadas nítricas o de baja acidez residual.

1.2.1    Mitigación de la Toxicidad por Aluminio

El impacto más sobresaliente de la adición de ZumSil residió en su potente efecto bloqueador sobre el aluminio en sus diferentes fracciones:

  • Aluminio Extractable: La aplicación redujo consistentemente este indicador en todo el perfil (0-40 cm), logrando disminuciones sustanciales de entre un 20% y un 57% frente a los valores testigo de 2018.

  • Aluminio Intercambiable: En el estrato superior (0-20 cm), el tratamiento redujo esta variable en un promedio del 51%. Únicamente la muestra 596 mostró un patrón de incremento atípico (+22,37% en superficie y +34,41% en profundidad). En contraste, los puntos 597 y 598 evidenciaron caídas drásticas de hasta un 95,11% y 60,98% en la capa arable, respectivamente.

  • Saturación de Aluminio: En los primeros 20 cm, se observó una contracción promedio del 33% en la saturación de este metal. Destacan los puntos 595, 597 y 598, que bajaron a porcentajes de saturación del 3,0%, 5,4% y 4,1%, logrando posicionarse muy cerca o bajo el umbral crítico técnico del 5% requerido para el óptimo desarrollo radicular.

Este comportamiento responde directamente a las propiedades moleculares del ácido monosilícico soluble, el cual reacciona con el Al3+ fitotóxico en la solución del suelo para estructurar aluminosilicatos amorfos insolubles y estables, inmovilizando el metal pesado y reduciendo su absorción por las raíces.

1.2.2    Comportamiento de Cationes Intercambiables, SB y CICE

La inmovilización del aluminio libre generó una liberación de sitios de intercambio en las arcillas y coloides del suelo. Como consecuencia directa, el Calcio (Ca) intercambiable en el perfil de 0-40 cm se incrementó en un promedio del 24%, con alzas individuales notables como el +56,25% reportado en la profundidad de la muestra 598. Asimismo, el Magnesio (Mg) intercambiable aumentó de forma generalizada en casi todo el perfil analizado.

Este reabastecimiento catiónico provocó un aumento coordinado de la Suma de Bases (SB) y de la Capacidad de Intercambio Catiónico Efectiva (CICE). Este incremento en la CICE y la SB asegura una mayor disponibilidad y estabilidad de nutrientes esenciales en la rizosfera de la planta, optimizando la nutrición mineral del raps durante etapas críticas del rendimiento (como la floración).

1.2.3    Evolución del Fósforo y el Potasio Asimilables

  • Fósforo Olsen: Las mediciones reflejaron variaciones muy dispares, registrando desde caídas del 54,42% hasta incrementos superiores al 133% (Muestra 597, 0-20 cm). No obstante, desde una perspectiva estrictamente técnica, el análisis de P por el método de Olsen merece un análisis más riguroso en perfiles con este nivel de acidez. 

  • Potasio Intercambiable: No se detectaron alteraciones estocásticas de gran magnitud, manteniéndose valores relativamente estables o con ligeras mermas superficiales. La concentración general demostró que la base de fertilización potásica provista en el predio fue adecuada, exceptuando la zona correspondiente a la muestra 595, donde se detectó un suministro levemente deficitario.

1.2.4    Disminución del Azufre Disponible

Un hallazgo crítico fue la contracción sistemática y significativa en los niveles de Azufre disponible dentro del perfil edáfico de 0-40 cm. Las causas probables asociadas a este fenómeno agronómico se concentran en tres factores concurrentes:

  1. Lixiviación: Lavado intensivo del anión sulfato hacia horizontes más profundos inducido por regímenes de alta pluviosidad local.

  2. Subfertilización: Aporte de azufre insuficiente en el programa de fertilización inicial para cubrir las altas tasas de extracción del cultivo.

  3. Mayor demanda fisiológica: Dado que el uso de silicio estimula un incremento en el rendimiento y la síntesis de aceite en las semillas de oleaginosas, la planta demandó y absorbió una mayor tasa de azufre desde la solución del suelo para completar sus procesos metabólicos.

CONCLUSIONES.

  1. Alta Eficacia Correctora de Aluminio: La aplicación de 2 L/ha de ZumSil demostró una alta competencia para neutralizar las fracciones tóxicas de aluminio en la capa arable (0-20 cm). Esto permitió reducir la saturación de Al hasta niveles cercanos o inferiores al umbral crítico del 5% en la mayoría de los sectores del predio.

  2. Acondicionamiento del Complejo de Cambio: El tratamiento favoreció de forma directa el incremento de los contenidos de Calcio y Magnesio intercambiables, traduciéndose en una mejora de la fertilidad potencial reflejada en el aumento sistemático de la Suma de Bases y la CICE.

  3. Mantenimiento de Limitantes de pH: A pesar de la efectiva inmovilización química del aluminio, el tratamiento con ácido monosilícico no ejerce un efecto enmienda sustancial sobre el pH del suelo, el cual se mantuvo en niveles ácidos críticos (menor 5,5). Esto ratifica la necesidad de integrar este manejo con enmiendas calcáreas tradicionales.

  4. Alerta en el Suministro de Azufre: Se constató un agotamiento drástico del Azufre disponible al término del ciclo agrícola. Este fenómeno obliga a reestructurar los programas de fertilización venideros, incrementando las unidades de este elemento y restringiendo el uso de fuentes excesivamente acidificantes.


BIBLIOGRAFÍA

  • Arnon, D.I. y Stout, P.R. (1939). Criterios de esencialidad de elementos minerales en plantas superiores. Plant Physiology, 14(2), 371-375.

  • Barceló, J., Poschenrieder, C., Andreu, I. y Vázquez, M.D. (1993). Mecanismos de tolerancia a metales pesados mediada por Silicio. Journal of Plant Nutrition, 16, 1475-1481.

  • Biel, K., Matichencov, V. y Fomina, I. (2008). Rol del silicio en la resistencia de cultivos agrícolas frente a situaciones de estrés en suelos Ultisoles. Actas Agronómicas Internacionales.

  • Epstein, E. y Bloom, A.J. (2003). Nutrición Mineral de las Plantas: Principios y Perspectivas. Sinauer Associates, Sunderland.

  • Fauteux, F., Rémus-Borel, W., Menzies, J.G. y Bélanger, R.R. (2006). Silicon and plant disease resistance against biotrophic pathogens. Phytopathology, 96(3), 200-210.

  • Hernández Apaolaza, L. (2014). Beneficios de la fertilización con Silicio. Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Madrid, España.

  • Laboratorio de Suelos de Agronomía. (2018-2019). Informes de Análisis Químico de Suelos: Fundo Tegualda (Temporada Raps 2018-2019). Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Austral de Chile, Valdivia.

  • Ma, J.F. (2004). Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses. Soil Science and Plant Nutrition, 50(1), 11-18.

  • Ma, J.F. y Takahashi, E. (2002). Soil, Fertilizer, and Plant Silicon Research in Japan. Elsevier Science, Ámsterdam.

  • Snyder, G., Matichencov, V. y Datnoff, L. (2006). Silicon management in acid soils and metal detoxification mechanisms. Silicon in Agriculture, 34-42.

  • Truan, A. y Cárcamo, M. (2016). Evaluación de la respuesta de un suelo Ultisol (Serie Metrenco) a la aplicación de ácido monosilícico (ZumSil). Boletín Técnico de Investigación, Universidad de La Frontera (UFRO), Temuco, Chile.

  • Universidad de La Frontera (UFRO). (2015). Evaluación de la aplicación de Silicato de Magnesio sobre la productividad y depresión de aluminio en la Macrozona Sur. Instituto de Agroindustria, Temuco, Chile.

  • Yoshida, S. (1975). Silica de-position in the epidermal cells of grass leaves. Mineral Nutrition of Rice, IRRI, 23-29.

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