Fertilizantes de liberación controlada, de lenta liberación y estabilizados

En la conferencia internacional sobre fertilizantes de eficiencia mejorada, organizada en Río de Janeiro por la International Fertilizer Industry Association y New Ag International, se ofrecieron más de 16 charlas de expertos sobre el ” ˜estado del arte” ™ y las novedades que importan a este grupo de fertilizantes no convencionales. Si bien son de uso cada vez más común en países desarrollados tales como los de Europa, EEUU y Japón, su uso en Chile no se ha masificado.

Pero, entre las novedades encontramos que su precio es cada vez más competitivo y que hoy están siendo rentables en cada vez más cultivos. Entre lo ya conocido, que entregan los nutrientes de manera más ajustada a los requerimientos de los cultivos, que disminuyen las emisiones de gases invernadero y la contaminación de napas y acuíferos; y que las menores pérdidas inciden en el ahorro de fertilizantes.

Según la experta inglesa Catherine Watson, los fertilizantes de lenta liberación y de liberación controlada por un lado limitan la disponibilidad de un nutriente para la planta y por otro, extienden en el tiempo la disponibilidad de ese nutriente para el cultivo, a diferencia de los fertilizantes convencionales, que liberan los nutrientes de inmediato. En el caso de los fertilizantes de lenta liberación los patrones de entrega dependerán completamente de las condiciones de suelo y clima, las que en la práctica no pueden ser anticipadas. En el caso de los fertilizantes de liberación controlada, en tanto, los patrones de entrega, en cantidad y tiempo, se pueden predecir aunque dentro de ciertos límites.

LA MAYOR EFICIENCIA DE LOS FERTILIZANTES DE LIBERACIÓN CONTROLADA Y DE LENTA LIBERACIÓN

En su exposición la especialista del Agri-Food and Biosciences Institute, explicó que los fertilizantes de lenta liberación o de liberación controlada pueden corresponder a tres tipos básicos: productos en base a compuestos orgánicos de nitrógeno de baja solubilidad, productos protegidos por barreras físicas o productos en base a compuestos inorgánicos de baja solubilidad.

El nitrógeno orgánico de baja solubilidad corresponde a productos de condensación de urea aldehído (de lenta liberación). Ejemplos de estos productos son urea formaldehido (UF), Isobutilideno-diurea (IBDU) o crotonilidendiurea (CDU) (todas las siglas en inglés).

Los productos fabricados en base barreras físicas son recubiertos o encapsulados por polímeros orgánicos (PSCU), termoplástico o resinas; o por recubrimientos inorgánicos cuyas matrices pueden ser hidrofóbicas (por ejemplo, poliolefinas, caucho, etc.) o hidrofílicas (hidrogeles). Ejemplos de este tipo de productos son los de urea revestida con azufre y polímero (PSCU), urea recubierta de polímero (PCU), urea recubierta de azufre (SCU), urea recubierta de poliolefina (ej. Meister ®) y NPK recubierto + compuestos (ej. Nutricote ®).

Los productos en base a compuestos inorgánicos de baja solubilidad corresponden a los conocidos como de lenta liberación. Ejemplo de estos son fosfatos de amonio metálico (estruvita: fosfato de amonio-magnesio), roca fosfórica parcialmente acidulada, etc.

RENTABLES EN CULTIVOS AGRÍCOLAS DE ALTO VALOR

Algunas ventajas conocidas de los fertilizantes de liberación controlada que se mencionaron en la charla son que el nitrógeno se libera a tasas que coinciden mejor con la demanda del cultivo, que se incrementa la eficiencia de uso del N, que se reducen las pérdidas y la contaminación ambiental y que se reduce el número de aplicaciones de fertilizantes, por lo que así mismo disminuye la cantidad de fertilizante aplicado y con ello los requerimientos de mano de obra.

Pero Watson también señaló algunas de sus desventajas. Entre otras, que es difícil que se ajuste exactamente la liberación del nutriente a las necesidades puntuales de cada cultivo, que esta tecnología todavía conlleva un costo más alto por unidad de nitrógeno en comparación con los fertilizantes convencionales, que en ocasiones se encuentra una cantidad de granos dañados (reventados) y que su uso continuo puede incidir en el depósito de residuos de materiales sintéticos en el suelo. Según la experta, algunas de esas desventajas provocan que su uso represente solo entre el 0,20 y el 0,47% del total del consumo de fertilizantes en el mundo (Trenkel, 2010). La principal barrera a superar sería su hasta ahora elevado costo -en comparación con los fertilizantes convencionales-, lo que ha limitado su uso en agricultura en tanto se utilizan en nichos de mercados no agrícolas.

Sin embargo, como se expuso repetidamente en el Congreso, estos productos hoy ya son rentables en cultivos de alto valor, y su costo va continuamente disminuyendo. La disminución del precio, que ha incidido en el aumento en el uso de estos productos, se debe en parte al crecimiento de la capacidad de producción de urea recubierta de azufre (SCU) en China y al desarrollo de nuevos fertilizantes de urea revestida por polímeros (PCU) para el mercado agrícola de EEUU (por ejemplo el Nitrógeno Ambientalmente Inteligente de Agrium), los que han demostrado ser rentable en cultivos extensivos tales como maíz, arroz, trigo y papas.

FERTILIZANTES DE NITRÓGENO ESTABILIZADO

Los productos que extienden el tiempo en que los compuestos nitrogenados permanecen en el suelo como urea o en su forma amoniacal se pueden diferenciar en:

Los inhibidores de ureasa, que son compuestos que inhiben la acción hidrolítica de la enzima ureasa sobre la urea.

Los inhibidores de la nitrificación, que son productos que inhiben la oxidación biológica de NH4+-N a NO3–N.

Las condiciones que definen el éxito de un inhibidor apuntan a que no sea tóxico, que sea estable tanto durante su fabricación como durante su posterior almacenamiento y uso, debe ser efectivo en bajas concentraciones, barato y compatible con urea o nitrógeno amoniacal. Debido a estos requerimientos es que se ha probado muchos compuestos pero finalmente muy pocos han sido exitosos y hoy se encuentran comercialmente disponibles.

El inhibidor de ureasa disponible más ampliamente utilizado a nivel comercial, es el nBTPT, cuya marca comercial es AGROTAIN ®. Este puede ser encontrado en forma líquida (20 – 25% de nBTPT) o como polvo (60% nBTPT).

Este compuesto puede ser usado para recubrir gránulos de urea (Coated), puede ser adicionado a la urea derretida (Melted) durante el proceso de producción o añadido a soluciones de urea y nitrato de amonio (UAN) antes de ser aplicadas al cultivo en el campo.

MÚLTIPLES BENEFICIOS DE FERTILIZANTES MÁS EFICIENTES

Catherine Watson destacó que estos fertilizantes de eficiencia mejorada logran incrementar el crecimiento de las plantas, reducir las pérdidas de N y también reducir la emisión de gases invernadero (ej. N2O). Pero también reconoció que muestran un efecto variable, el que dependerá del cultivo, de las propiedades del suelo, y de factores climáticos y de manejo.

Para le experta, los inhibidores de la ureasa aparecen como los más beneficiosos en suelos donde hay altas pérdidas de NH3 desde la urea y afirma que la urea modificada puede ser una alternativa al nitrógeno amoniacal o al nitrato de calcio-amonio en condiciones húmedas.

Por su parte, los inhibidores de la nitrificación muestran grandes beneficios en los suelos donde se producen grandes pérdidas de N, ya sea por lixiviación o emisión de N2O.

Afirmó la especialista británica que el desarrollo y comercialización de nuevas formulaciones fertilizantes, más efectivas, de bajo costo y no tóxicas, es un proceso que requiere de bastante tiempo. Pero, como para que el uso de este tipo de fertilizantes más eficientes se masifique en la agricultura se requiere que su costo disminuya aun más. ” De este modo los productores comenzarán a entender los múltiples beneficios de estos productos, como son incremento de rendimiento, mejora en la calidad de las cosechas, mayor flexibilidad de manejo y menor contaminación ambiental” , puntualizó Watson.

TAMBIÉN EL FÓSFORO Y EL POTASIO PUEDEN SER MÁS EFICIENTES

El Dr. Amilcar Ubiera de Everris Latinoamérica expuso ” ˜Los potenciales beneficios de fósforo y potasio de liberación controlada en agricultura de especialidad” ™. Charla que resultó ser una excepción en el congreso, ya que todas las otras presentaciones, así como ocurre con la orientación de casi toda la industria mundial de estos fertilizantes, se orienta al nitrógeno.

Ubiera caracterizó los fertilizantes NPK convencionales como de alta tasa de disolución de lo que sigue su inmediata disponibilidad. Pero, por lo mismo, quedan inmediatamente expuestos a sufrir pérdidas de manera directa y a reducir su disponibilidad con el paso del tiempo. Además y también relacionado, presentan un alto potencial de salinización puntual a altas tasas relativas.

Como ya se vio, la disponibilidad en el caso del nitrógeno es afectada por la volatilización como NH3, lixiviación como NO3-, desnitrificación (como N2O, N2), inmovilización como N orgánico y amonificación (NH4+). Casi todo lo cual provoca gran impacto en el medio ambiente. Sin embargo, los factores que afectan la disponibilidad de fósforo y potasio se relacionan con adsorción y precipitación y por tanto a la fijación de esos nutrientes. A lo que, en el caso del potasio, se suma su lixiviación. La disponibilidad de P y K, entonces, se relaciona con su intensidad en la solución del suelo, su cantidad en la fase sólida, y por ende con la capacidad buffer (Q/I) del suelo.

Entre los mecanismos que afectan la disponibilidad de fósforo (H2PO4-, HPO4–) en el suelo está la adsorción específica: superficie de adsorción de Fe o Alóxidos-hidróxidos; Fe amorfo, materiales de Al, imogolita-alofano; caolinita o suelos de bajo pH. Así mismo las reacciones de precipitación como compuestos de Fe-P, Al-P y Ca-P (ante el pH alto de suelos calcáreos); P ocluido con óxidos; fijación; y potencial lixiviación pero solo en suelos extremadamente arenosos.

En el caso del potasio, los mecanismos que afectan su disponibilidad son las reacciones de intercambio y al igual que al P la adsorción específica, pero también la no intercambiabilidad, la lixiviación en suelos arenosos o de muy baja CIC (

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