Autor: Equipo Editorial INTAGRI
La industria de los fertilizantes enfrenta un cambio continuo para mejorar la eficiencia de sus productos, principalmente los fertilizantes nitrogenados, y minimizar posibles impactos ambientales negativos. Esto se logra mediante la mejora de los fertilizantes existentes o el desarrollo de nuevos tipos de fertilizantes específicos. En este sentido, la industria de los fertilizantes ha desarrollado los fertilizantes de liberación controlada (FLC), lenta (FLL) y estabilizados. Estos fertilizantes se han vuelto muy populares en los últimos años por las ventajas que proporcionan.
Fertilizantes de liberación controlada
La AAPFCO (Asociación Americana del Control Oficial de Plantas y Alimentos) define a los FLC como fertilizantes que contienen un nutrimento en una forma que la planta no puede absorberlo inmediatamente, aunque esta definición también engloba a los FLL. Con este tipo de fertilizantes la liberación del nutrimento se retrasa después de la aplicación, proporcionando por más tiempo el nutrimento en comparación con los fertilizantes de rápida liberación o convencionales como la urea.
Los FLC contienen a los nutrimentos encapsulados o recubiertos con diferentes materiales (orgánicos e inorgánicos) que controlan la velocidad, cantidad y duración de la liberación de los nutrimentos hacia el suelo, consiguiendo una liberación gradual; lo cual reduce el riesgo de pérdida por lixiviación. La urea recubierta con polímeros es un ejemplo de este tipo de fertilizantes.
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Figura 1. Fertilizante ideal: La liberación del nutrimento está sincronizada con el requerimiento del cultivo. Fuente: Trekel, 2010, adaptado de Lammel, 2005. |
Los FLC controlan la liberación de nutrimentos con recubrimientos semi-permeables, materiales proteicos u otras formas químicas, mediante la hidrolisis lenta de compuestos solubles en agua de bajo peso molecular o por otros medios desconocidos. Lo más importante es que la cantidad liberada de un FLC está diseñada en un patrón sincronizado para cumplir con los requisitos cambiantes de nutrimentos de los cultivos.
Fertilizantes de liberación lenta
Al igual que los FLC, los FLL liberan los nutrimentos que contienen de manera gradual; aunque la principal diferencia es que la velocidad, cantidad y duración de la liberación no están controlados en los FLL y dependen completamente de la actividad microbiana, impulsada por las condiciones de temperatura y humedad del suelo.
Un FLL contiene un nutrimento o nutrimentos en una forma que hace que no estén disponibles para la absorción y uso por parte de la planta durante algún tiempo después de la aplicación del fertilizante. Los FLL ocasionalmente pueden liberarse muy rápidamente cuando existe humedad excesiva y altas temperaturas en el mismo período. La urea-formaldehído (UF), isobutilidendiurea (IBDU), ciclo diurea (CDU), urea recubierta en azufre (SCU) y metilen-urea (MU) tipifican este tipo de fertilizantes de lenta liberación.
Los fertilizantes orgánicos (abonos verdes, estiércoles y compostas) se consideran FLL naturales, que por su naturaleza deben ser degradados por la actividad microbiana antes de que los nutrimentos puedan ser liberados a los cultivos. De forma general, los fertilizantes orgánicos pueden tardar mucho en liberar los nutrimentos y estos no pueden estar disponibles cuando la planta los necesita. El tiempo de liberación en este tipo de fertilizantes depende principalmente de la actividad microbiana del suelo, impulsada por la humedad y temperatura del suelo. Las concentraciones de nutrimentos son menores que la de los FLL sintéticos y suelen contener macro y micronutrimentos.
Los FLL sintéticos son escasamente solubles en agua y los nutrimentos que contienen suelen liberarse en un periodo que oscila entre 20 días y 18 meses. Los nutrimentos se liberan en función de las condiciones de temperatura y humedad del suelo, que pueden o no coincidir con la demanda del cultivo debido a las condiciones climáticas variables. Los FLL sintéticos a menudo contienen un solo nutrimento a niveles más altos que los FLL naturales.
Fertilizantes estabilizados
Son fertilizantes a los que se les incorpora un estabilizador de nitrógeno, que permite extender el tiempo en que el componente nitrogenado (amonio o nitrato) del fertilizante permanece en el suelo.
Inhibidores de la nitrificación. Los inhibidores de nitrificación son compuestos que, cuando son agregados a los fertilizantes amoniacales, retrasan la transformación de los iones amonio (NH4+) retenidos por el complejo de adsorción a nitrito (NO2-) y posteriormente a nitrato (NO3-) a través de la actividad bacteriana del suelo; de este modo se previene la lixiviación del NO3- no absorbido inmediatamente por el cultivo. Los inhibidores de la nitrificación son útiles en entornos favorables a la nitrificación (zonas de altas lluvias o suelos con mal drenaje). También ofrecen beneficios para aplicaciones de pre-siembra para fertilizantes a base de NH4+ y para sistemas de cero labranza, que dejan a los fertilizantes expuestos al calor y al oxígeno atmosférico por mucho tiempo. Los inhibidores de la nitrificación sufren un proceso de degradación a partir del momento en que son aplicados, que depende de la temperatura, pH, humedad y contenido de materia orgánica del suelo. La diciandiamida (DCD), nitrapirina, dimetil pirazol fosfato (DMPP), 1-amide-2- thiourea (ASU), 5-ethoxy-3- trichloromethyl-1,2,4-thiadiazole (Terrazole), 3-metil pyrazole (3MP) y neem son algunos inhibidores de la nitrificación que se utilizan.
Inhibidores de la ureasa. Son substancias que inhiben la hidrólisis de urea en sus componentes NH4+ y dióxido de carbono (CO2), realizado por la enzima ureasa. Los inhibidores de ureasa reducen la transformación de la urea a amonio, reduciendo las pérdidas por evaporación de NH4+ en el aire cuando el tiempo permanece seco o la urea no puede ser incorporada en el suelo inmediatamente después de la aplicación. De esta forma se aumenta la eficacia de la urea aplicada, especialmente en sistemas de labranza cero o reducida. Los inhibidores de la ureasa son altamente ventajosos en suelos sensibles a las pérdidas de amonio por volatilización. Su máximo valor se expresa en condiciones cálidas y secas y se aprecia un efecto menor en condiciones de altas precipitaciones, pues condiciones de alta humedad y temperatura diluyen la ureasa en el suelo, haciendo que los inhibidores de la ureasa sean menos efectivos. N-(n-butil) tiofósforo triamida (NBPT), fenil fosforodiamidato (PPD/PPDA) e hidroquinona son los inhibidores de la ureasa más extensamente estudiados.
Los inhibidores de nitrificación y de ureasa son más eficientes para uso en la agricultura en general y suelen proporcionar rendimientos mayores o mantiene el mismo nivel de rendimiento con dosis reducidas de nitrógeno comparado con los fertilizantes nitrogenados que no contienen estos inhibidores. La inhibición no debe ser total y estos productos deben ser selectivos, de forma que sólo actúen sobre los microorganismos nitrificantes, y no sobre otros microorganismos de las plantas. Estos productos resultan muy efectivos en suelos arenosos, para evitar el lavado de los nitratos y en suelos encharcados, para evitar la desnitrificación.
Conclusiones
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Figura 2. El uso de fertilizantes de liberación controlada, lenta y estabilizados permite emplear menores dosis en comparación a fertilizantes convencionales sin reducir el rendimiento. Foto: Intagri. |
Los requerimientos de nutrimentos por los cultivos sigue un patrón: comienza con una baja demanda en la etapa temprana de crecimiento, aumentando bruscamente en la etapa intermedia y disminuyen en la etapa tardía. Para satisfacer las necesidades de nutrimentos de los cultivos, el fertilizante ideal debe tener una liberación de nutrimentos que coincida con los requisitos de nutrimentos del cultivo en todas sus etapas crecimiento. Los fertilizantes convencionales no tienen la característica de proporcionar los nutrimentos a lo largo de las etapas de crecimiento del cultivo y solo se puede lograr con aplicaciones repetidas. No obstante el uso de FLC, FLL y fertilizantes estabilizados en circunstancias específicas, que sean apropiadas, pueden adaptarse a los requisitos del cultivo y con ello maximizar la eficiencia de los nutrimentos y minimizar las preocupaciones ambientales.
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Cita correcta de este artículo
INTAGRI. 2021. Fertilizantes de Liberación Controlada, Lenta y Estabilizados. Serie Nutrición Vegetal, Núm. 148. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 4 p.
Literatura consultada
- Liu, G.; Zotarelli, L.; Li, Y.; Dinkins, D.; Wang, Q.; Ozores-Hampton,M. 2017. Controlled-Release and Slow-Release Fertilizers as Nutrient Management Tools. UF/IFAS Extension Service, University of Florida, HS1255. 6 p.
- International Fertilizer Industry Association. 1992. Los Fertilizantes y su Uso. International Fertilizer Industry Association. París, Francia. 632 p.
- Trenkel, M. E. 2010. Slow- and Controlled-Release and Stabilized Fertilizers: An Option for Enhancing Nutrient Use Efficiency in Agriculture. International Fertilizer Industry Association (IFA). París, Francia. 160 p.
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