SILICIO EN LA AGRICULTURA DEL SUR DE CHILE

 

APLICACIÓN DEL SILICIO EN LA AGRICULTURA DEL SUR DE CHILE

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 (H₄​SiO₄​) obtenido mediante la hidrólisis controlada de precursores como el silicato de sodio (Na₂​OSiO₂​) 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​/Na₂​O=3.35 y composición de 26.4% SiO_2​ y 8.0% Na₂​O) 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​+2H₂​O→H₄​SiO₄​ (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 H₄​SiO₄​ 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.