Cuanto nitrógeno fijan las praderas polifiticas (kg/há.) en suelos Andisoles y Ultisoles

 CONSULTAS SOBRE SILICIO:

Cuanto nitrógeno fijan las praderas polifiticas (kg/há) y leguminosas en suelos Andisoles y Ultisoles del sur de chile en condiciones normales y cuantos kg/há se esperaría obtener con un manejo de la toxicidad del Aluminio y otros metales pesados (Manganeso). La aplicación de ácido orto silicico o silicatos mejora esta situación. ¡¡La respuesta es desalentadora!! 

1. Niveles de fijación en condiciones normales

En condiciones normales, sin un manejo correctivo intensivo de la acidez, los niveles de fijación suelen estar limitados por la toxicidad de aluminio (Al) y manganeso (Mn), que afectan severamente la nodulación.

• Valores típicos: Los estudios en el sur de Chile (ej. Región de Los Lagos) han registrado aportes de FBN en mezclas de trébol blanco y ballica perenne en rangos cercanos a 70 –80 kg N/ha/año.

• Variabilidad: Estos valores pueden ser significativamente menores (o mayores) dependiendo de la persistencia de la leguminosa y el pH del suelo. En suelos con acidez moderada a alta sin corrección, la eficiencia de la simbiosis cae, ya que el aluminio inhibe la comunicación química entre la raíz y el Rhizobium.

2. Desorción de Fósforo y Molibdeno

El fósforo (P) y el molibdeno (Mo) suelen quedar "secuestrados" en el suelo al adsorberse fuertemente sobre las superficies de óxidos e hidróxidos de hierro (Fe) y aluminio (Al).

• Competencia por sitios de adsorción: El ácido monosilícico es un anión que compite con los aniones fosfato y molibdato por los mismos sitios de unión en los óxidos metálicos. Al tener mayor afinidad o al estar presente en concentraciones adecuadas, el silicio logra desplazar (desorber) al fósforo y al molibdeno hacia la solución del suelo, haciéndolos nuevamente disponibles para la absorción radicular.

• Formación de compuestos: Se ha observado que el silicio puede reaccionar con fosfatos insolubles de hierro y aluminio, liberando el fósforo al formar silicatos metálicos más estables e inertes.

3. Depresión de la toxicidad por Aluminio y Manganeso

El silicio actúa de forma directa sobre la actividad de estos metales, reduciendo su fitotoxicidad incluso sin necesidad de elevar drásticamente el pH:

• Complejos inactivos: El silicio reacciona con el aluminio soluble (especialmente el Al3+) para formar complejos hidroxialuminosilicatos (HAS) que son químicamente inertes y no tóxicos para las raíces.

• Precipitación: El ácido orto silícico puede inducir la precipitación del aluminio como aluminosilicatos (como la caolinita o compuestos amorfos), eliminándolo efectivamente de la solución del suelo donde podría dañar el ápice radicular.

• Efecto en Manganeso: Aunque el mecanismo es ligeramente distinto, el silicio reduce la translocación y acumulación excesiva de Mn en los tejidos vegetales, mitigando su toxicidad mediante la regulación del balance iónico y la deposición de sílice en los tejidos.

Conclusión: 

Mientras que la cal (CaCO3) es la herramienta estándar para corregir la acidez mediante la elevación del pH, los silicatos y el ácido orto silícico actúan como un complemento estratégico. En suelos del sur de Chile, esta aplicación permite mejorar la nutrición (P y Mo) y proteger la arquitectura radicular (reduciendo el impacto del Al) de forma más rápida y directa sobre la química de la rizósfera, optimizando así las condiciones para que la fijación biológica de nitrógeno ocurra sin las restricciones típicas de estos suelos.

Para el manejo de praderas en suelos ácidos del sur de Chile (Andisoles y Ultisoles), la aplicación de fuentes de silicio debe integrarse dentro de un calendario de fertilización estacional que considere tanto la demanda de la planta como las condiciones químicas de estos suelos.

4. Estrategia de Aplicación: Épocas y Dosis

A diferencia del nitrógeno, que es dinámico y de alta movilidad, el silicio se maneja más como un corrector/acondicionador de la fertilidad que mejora el entorno radicular de forma sostenida.

4.1.- Silicatos de Calcio/Magnesio (Aplicación al suelo)

Se utilizan para un efecto de mediano a largo plazo, ayudando a elevar el pH y suministrar Si de forma continua.

• Época: La mejor ventana es a salida de invierno o principios de primavera (agosto - septiembre). Esto permite que el producto comience a reaccionar en la solución del suelo justo cuando las leguminosas (tréboles) inician su fase de mayor tasa de crecimiento y actividad fijadora de nitrógeno.

• Dosis: Dependerá del análisis de suelo y la saturación de aluminio (Al3+). En suelos con alta fijación, se suelen aplicar dosis de 500 a 1.000 kg/ha como base, similar a las prácticas de encalado, para lograr una mejora significativa en la disponibilidad de fósforo (P) y molibdeno (Mo).

4.2.- Ácido Orto silícico (Aplicación foliar o fertirrigación)

Actúa de forma rápida para mitigar el estrés puntual (metales tóxicos, sequía, heladas).

• Época: Se recomienda durante los periodos de activo crecimiento, especialmente en primavera, para maximizar la eficiencia fotosintética y proteger la estructura celular. También es valioso ante eventos de estrés abiótico pronosticados.

• Dosis: Las formulaciones comerciales suelen recomendar concentraciones de 2 a 4 mL por litro de agua, o bien, dosis ajustadas según el equipo de aplicación (típicamente orientadas a aportar 0,5 a 1,0 lt/ha de H4SiO4  producto comercial 26% efectivo por aplicación).

 SILICIO EN LA PRODUCCIÒN AGRICOLA 

Edgar Querrero Gutièrrez.

Instituto tecnológico Superior de Uruapan, Michoacàn.

México. 6 de marzo 2007.

El Silicio (Si) juega un papel importante en la planta. Este elemento controla el desarrollo del sistema radicular. La asimilación y distribución de nutrientes minerales, incrementa la resistencia de las plantas al estrés, (hídrico, altas y bajas temperaturas, viento, alta concentración de sales, y metales pesados, hidrocarburos, Aluminio, (Al), etc.) y bióticos, (insectos, hongos, enfermedades). Los beneficios de la mayor concentración de Si en el suelo y suministrar al suelo minerales ricos en Si a través de procesos de fertilización, proporcionan una solución económica y rentable para la agricultura destacando lo siguiente: 

• El Silicio aumenta los rendimientos y calidad de la cosecha agrícola. Desde 1848 numerosos reportes de investigaciones, y la producción comercial en campo han demostrado los beneficios al obtener cosechas superiores mediante la fertilización con Sílice, tal como sucedió en la producción de Arroz (15-100%), Maíz (15-35%), Trigo (10-30%), Cebada (10-40%), frutales como palto, mangos, berries (40-70%), caña de azúcar (55 150%) y praderas, leguminosas, hortalizas, forrajes suplementarios. 

• También se provee beneficios al suelo para la práctica de agricultura sustentable, la nutrición con silicio al cultivo refuerza en la planta su capacidad de almacenamiento y distribución de carbohidratos requeridos para el crecimiento y producción de cosecha, la autoprotección contra enfermedades causadas por hongos y bacterias, el ataque de insectos y ácaros, además de las condiciones desfavorables del clima, al estimular el desarrollo y actividad de estructuras poliméricas en la cutícula, los tricomas y fitolitos en la superficie de las hojas. 

• En segundo lugar, el tratamiento del suelo con sustancias con sílice biogeoquimicamente activo optimiza la fertilidad del suelo a través del incremento en la retención y disponibilidad de agua útil, sus propiedades físicas y químicas y de mantener los nutrientes en forma disponible por las plantas. 

• La sílice restaura la degradación del suelo al incrementar su nivel de fertilidad para la producción agrícola y pascicola. 

• La falta de ácido mono Silícico y la disminución del silicio amorfo conducen a la destrucción de los complejos órgano minerales, se acelera la degradación de la materia orgánica del suelo y se deteriora la composición mineral. La aplicación de fertilizantes minerales con silicio es una práctica coligada a la agricultura sustentable o sostenible y altamente efectiva en cualquier tipo de suelo. 

• El Silicio incrementa la resistencia del suelo contra la erosión eólica e hídrica. La aplicación de Si mineral al suelo, mejora y restaura su estructura, incrementa la capacidad de retener agua (30-110%) y la capacidad de intercambio catiónico. 

• El Si ayuda el desarrollo del sistema radicular de la planta y puede incrementar la masa de raíces, (50-200%), por lo que también estimula el macollamiento, (mayor número tallos por plantas). 

• El Silicio incrementa la resistencia a la sequía en plantas. La fertilización con silicio puede optimizar el aprovechamiento de agua de riego, (30-40%) y ampliar los intervalos del riego sin efectos negativos sobre la planta. 

• Adicionalmente al sistema riego – drenaje, la fertilización con minerales de silicio activo, permiten completar la rehabilitación de suelos afectados por sales, compactación y bajos niveles de pH. 

• El silicio neutraliza la toxicidad causada por el Aluminio en suelos ácidos mucho mejor que el encalado. Cinco posibles mecanismos para la reducción de la toxicidad por compuestos ricos en silicio; como la formación de ácidos silícicos, orto y meta, coloides, polímeros de silicio y complejos aluminio – silicatos. 

• El encalado con Calcitas o Dolomitas tiene solamente un mecanismo. Desafortunadamente la aplicación de encalado y dolomita fijan el fosforo y transforman el fosforo disponible en no asimilable para la planta. 

• Empleando materiales ricos en silicio para la reducción de la toxicidad del aluminio y optimizar el pH, mejora también la nutrición con fosforo, hierro, potasio y zinc; ya que el silicio activa el intercambio de cationes y la movilización de nutrientes. 

• El silicio aumenta la nutrición del fosforo en las plantas de un 40-60% e incrementa la eficiencia de aplicación. 

• La fertilización con minerales ricos en silicio promueve la transferencia del fosforo no disponible para las plantas en forma asimilable y previene la transformación de fertilizantes ricos en fosforo en compuestos inmóviles. 

• Fertilizantes de entrega lenta liberación se pueden fabricar con materiales ricos en sílice.

Acidez y contenido de aluminio de los suelos volcánicos en Chile

 

Valores de acidez y el contenido de aluminio de los suelos volcánicos en Chile:

Superficie de suelos volcánicos

• Superficie agrícola y arable: Chile cuenta con una superficie agrícola de 15 millones de hectáreas, de las cuales alrededor de 5,5 millones son arables.
• Proporción de origen volcánico: El 43% de esas hectáreas arables corresponde a suelos derivados de cenizas volcánicas. Estos se ubican principalmente entre los 34° y 44° S.
• Tipos principales: Están constituidos mayoritariamente por Andisoles (conocidos como "Trumaos") y, en menor grado, por Ultisoles ("Rojos Arcillosos").

Valores de acidez y pH

El pH de estos suelos varía según su antigüedad y grado de evolución:

• Suelos Trumaos (Andisoles): Se consideran suelos jóvenes y presentan un pH moderadamente ácido, que se sitúa en un rango de 5,6 a 6,0.
• Suelos Rojo Arcillosos (Ultisoles): Son suelos más antiguos y profundos que presentan un pH fuertemente ácido, en un rango de 5,1 a 5,5.

Situación por Regiones (Primeros 0,20 metros)

La acidificación afecta de manera distinta a las regiones del sur:

• IX Región: El 53% de las series de suelos de Andisoles tiene un pH-H₂O < 5,8.
• X Región: La situación es más severa, donde el 84% de los Andisoles presenta un pH-H₂O < 5,8.

Contenido y saturación de aluminio

La reactividad química y los problemas de toxicidad en estos suelos están fuertemente vinculados al aluminio activo.

• Nivel crítico de toxicidad: Se fija en 0,1 cmol⁺kg^-1 de aluminio intercambiable para especies de plantas sensibles.
• Saturación de Aluminio en la CICE: El Ministerio de Agricultura de Chile utiliza la saturación de aluminio como el mejor índice de diagnóstico y ha fijado un límite crítico del 5%. Valores sobre este 5% implican una alta probabilidad de requerir encalado.
• Presencia por Regiones (Primeros 0,20 metros):
• IX Región: El 34% de las series de Andisoles excede el límite crítico, registrando una saturación de Al > 5%.
• X Región: El 62% de las series de Andisoles presenta una saturación de Al > 5%.

CONCLUSIONES

1. Corrección Química Eficiente: El silicio soluble es una herramienta de alta eficiencia para mitigar la toxicidad por aluminio (reduciendo la saturación a menos de la mitad) y desbloquear el fósforo retenido en los suelos volcánicos del sur de Chile.
2. Soporte Biomecánico y Fisiológico: En cultivos como la avena, la silificación celular previene la tendidura por viento/lluvia, eleva los componentes de rendimiento (peso hectólitro y peso del grano) y mejora la resiliencia hídrica frente al cambio climático.
3. Sanidad de Bajo Impacto: El doble mecanismo del silicio (barrera mecánica + efecto elicitor) disminuye la dependencia de fungicidas e insecticidas comerciales.
4. Optimización Sustentable: El cambio de paradigma hacia fuentes concentradas de Si optimiza la logística, reduce las huellas de carbono e hídrica, y se alinea con las prácticas globales de economía circular y conservación de suelos.

5.    Reflexión final 

6.   La fertilidad del suelo no puede entenderse únicamente como una suma de nutrientes. Es una propiedad emergente de las interacciones entre minerales, materia orgánica, agua, microorganismos y plantas.

7.    En este contexto, el ácido monosilícico podría desempeñar un papel integrador, modulando procesos geoquímicos, fisiológicos y biológicos. No obstante, varias de las hipótesis planteadas —como el "Triángulo de la Productividad" y el efecto directo del silicio sobre la estructura del microbioma en Andisoles— deben considerarse propuestas de investigación que requieren validación experimental.

Aplicación de lupino directamente sobre el suelo del cultivo en cobertera

 

 Acción del Lupino Chancado y Harina en Cobertera

Jacques Truan Laffont Ingeniero Agrónomo (UACH)

Marclo Flores Soriano Ingeniero Agrónomo (UFRO)

Aplicar el lupino directamente sobre el suelo del cultivo en cobertera (es decir, esparcido sobre la superficie alrededor de las plantas ya establecidas) es una excelente práctica de fertilización orgánica y protección.

A continuación, se detalla la acción en el suelo de estos materiales y por qué los aminoácidos que liberan actúan como potentes bioestimulantes y elicitores:

1. Acción del Lupino Chancado y Harina en Cobertera

Cuando aplicas estos productos sobre la tierra, su velocidad de descomposición y su efecto varían según el tamaño del grano:

• Harina de Lupino (Efecto Rápido): Al estar finamente molida, los microorganismos del suelo la descomponen con mucha facilidad. Libera nitrógeno, fósforo y aminoácidos libres de forma casi inmediata para las raíces. Es ideal para dar un "empujón" de energía al cultivo en etapas de crecimiento activo o floración.

• Lupino Chancado (Efecto Prolongado / Mulch): Al ser trozos más grandes, los microbios tardan más tiempo en degradarlo. Actúa como un abono de liberación lenta, entregando nutrientes de forma constante durante semanas. Además, al quedarse en la superficie, funciona como un mulch o mantillo protector: retiene la humedad del suelo, frena el nacimiento de malezas y protege la tierra del impacto directo del sol y la lluvia.

2. Ventajas de sus Aminoácidos como Bioestimulantes

A medida que el lupino se descompone en la cobertera, libera sus proteínas en forma de aminoácidos solubles que penetran en el suelo. Las ventajas de estos compuestos como bioestimulantes son:

• Ahorro de energía para la planta: En lugar de gastar valiosa energía absorbiendo nitrógeno mineral y transformándolo internamente, la planta absorbe los aminoácidos directamente por la raíz. Ese ahorro energético se redirige a un mayor crecimiento, mejor floración y raíces más fuertes.

• Activación de la vida del suelo: Aminoácidos específicos del lupino (como la metionina, presente en su perfil analítico) alimentan y multiplican la microflora benéfica del suelo. Esto genera una tierra más viva, suelta y sana alrededor de las raíces.

• Resistencia al clima (Estrés Abiótico): Los aminoácidos acumulados ayudan a regular la hidratación celular de la planta. Esto le permite resistir mucho mejor los golpes de calor, las heladas repentinas o la falta de agua momentánea.

3. Ventajas como Elicitores (Activadores de Defensas)

Un elicitor es cualquier sustancia que la planta detecta como una "alarma", lo que la obliga a encender sus defensas naturales antes de que llegue el peligro real. Los aminoácidos libres del lupino actúan en este frente de la siguiente manera:

• Simulación de ataque: Cuando la planta absorbe ciertos aminoácidos libres derivados de la descomposición bacteriana, sus sensores internos interpretan que hay actividad biológica intensa a su alrededor.

• Vacuna natural (Resistencia Sistémica): Al activarse esta "alarma", la planta engrosa sus paredes celulares y produce compuestos antioxidantes y de defensa (como fitoalexinas). Esto la deja en un estado de alerta máxima, aumentando su resistencia natural frente al posible ataque de hongos, bacterias o plagas del suelo.

En resumen: Usar lupino en cobertera no solo alimenta el cultivo de forma natural por su alto contenido de nitrógeno, sino que "despierta" el suelo y activa el sistema inmunológico de las plantas, haciéndolas más fuertes contra el clima y las enfermedades.