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Nuevo revestimiento a base de aceite de ricino y arcilla mineral aumenta eficiencia de la urea y reduce pérdidas de nitrógeno.
Investigadores brasileños desarrollaron un nuevo revestimiento capaz de alterar la forma en que la urea libera nitrógeno en el suelo, haciendo el fertilizante más eficiente y reduciendo pérdidas durante el cultivo agrícola. La tecnología fue creada por especialistas de Embrapa en colaboración con investigadores de la USP, Unesp y Universidad de Ribeirão Preto (Unaerp).
Las pruebas realizadas en ambiente controlado mostraron que el material logró liberar nutrientes de manera más lenta y equilibrada en comparación con la urea tradicional. El resultado fue una mayor absorción de nitrógeno por las plantas y un aumento en la producción de biomasa del pasto piatã utilizado en los experimentos.
La investigación marca la primera evaluación con plantas, en Brasil, de un sistema de revestimiento desarrollado con polímero derivado de aceite de ricino asociado a nanoarcilla mineral.
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Nuevo revestimiento busca reducir pérdidas en el uso de la urea
La urea está entre los fertilizantes nitrogenados más utilizados en el mundo por poseer alta concentración de nitrógeno. A pesar de esto, su rápida disolución en el suelo suele provocar desperdicios considerables.
Cuando se aplica de forma convencional, parte del nitrógeno puede perderse rápidamente en el ambiente antes incluso de ser absorbido por las plantas. Esto ocurre porque el compuesto se disuelve con facilidad tras entrar en contacto con agua y humedad.
El nuevo revestimiento fue creado justamente para intentar controlar esta liberación.
La propuesta de los investigadores consistió en envolver los gránulos de urea con una capa producida a partir de poliuretano biodegradable derivado de aceite de ricino y pequeñas cantidades de una arcilla mineral llamada montmorillonita.
Según los responsables del estudio, la combinación actúa como una barrera inteligente alrededor del fertilizante.
¿Cómo funciona el nuevo revestimiento en la práctica?
Las pruebas de laboratorio mostraron diferencias significativas entre la urea común y el fertilizante protegido por la nueva cobertura.
De acuerdo con Ricardo Bortoletto-Santos, investigador de Unaerp que participó en el trabajo, la urea sin protección liberó más del 85% del nitrógeno en solo cuatro horas durante las pruebas realizadas en agua.
Cuando el fertilizante recibió solo la capa de poliuretano, el proceso se volvió más lento, pero aún alcanzó alrededor del 70% de liberación en nueve días. Sin embargo, la adición del 5% de nanoarcilla cambió drásticamente el comportamiento del material.
Según el investigador: “Solo el 22% del nitrógeno fue liberado en el mismo período.” El resultado evidenció el papel de la estructura nanométrica en el control de la salida del nutriente.
Estructura de la nanoarcilla altera comportamiento del fertilizante
La montmorillonita utilizada por los investigadores posee una estructura formada por capas extremadamente finas. Cuando se incorpora al revestimiento, dificulta el paso del agua e interfiere en el transporte del nitrógeno, contribuyendo a la liberación controlada del fertilizante.
El investigador de Embrapa y coordinador del Laboratorio Nacional de Nanotecnología para el Agronegocio, Caue Ribeiro, explicó que la nanoarcilla no actúa solo como un obstáculo físico.
Según él: “Interactúa químicamente con el nitrógeno liberado.”
Aún de acuerdo con Ribeiro, esta característica permite que el nutriente permanezca disponible por más tiempo y sea liberado gradualmente, acompañando mejor la necesidad de absorción de la planta.
Experimentos con plantas mostraron ganancia de rendimiento
Los ensayos se realizaron en invernadero utilizando pasto piatã cultivado en macetas.
La fertilización ocurrió 15 días después de la germinación de las semillas. El experimento utilizó 35 macetas con dos plantas en cada unidad y cinco réplicas.
A lo largo de 135 días de producción, los investigadores observaron una diferencia continua en el rendimiento de las plantas tratadas con el fertilizante revestido.
Entre los resultados registrados están:
- Mayor producción de masa seca
- Mejor aprovechamiento del nitrógeno
- Reducción de la pérdida de nutrientes
- Liberación más lenta de la urea
- Absorción de nitrógeno hasta dos veces superior en relación al grupo tratado con urea convencional
Según los responsables del estudio, el efecto positivo permaneció perceptible durante los cuatro cortes secuenciales realizados en el pasto.
Nuevo revestimiento puede ayudar en la sostenibilidad agrícola
Los investigadores destacan que el sistema desarrollado no depende solo de una capa más gruesa alrededor del fertilizante. La diferencia radicaría principalmente en la interacción química creada por la nanoarcilla dentro del revestimiento.
Para Caue Ribeiro, los resultados apuntan a un modelo más eficiente de fertilizante de liberación controlada.
Él afirmó que la tecnología abre espacio para revestimientos más finos sin pérdida de rendimiento, permitiendo un mejor uso de los nutrientes y un menor impacto ambiental.
Además, la reducción de las pérdidas puede disminuir problemas relacionados con la emisión de gases en el ambiente.
Emisiones y desperdicio están entre los desafíos del sector
Según los investigadores, la disolución acelerada de la urea favorece fenómenos como la volatilización de amoníaco y la emisión de óxido nitroso.
El óxido nitroso es considerado un potente gas de efecto invernadero. Al controlar la velocidad de liberación del nitrógeno, el nuevo revestimiento puede ayudar a disminuir estas pérdidas.
Las pruebas mostraron que la capa creada por los investigadores forma una cobertura continua alrededor de los gránulos del fertilizante, similar a una película fina.
Esta estructura contribuyó directamente al rendimiento observado durante los experimentos.
Dependencia de fertilizantes preocupa a Brasil
El estudio también llama la atención sobre el escenario nacional de importación de fertilizantes.
Según Alberto Carlos de Campos Bernardi, investigador de Embrapa Pecuária Sudeste, Brasil compra del exterior más del 85% de los fertilizantes utilizados en la agricultura.
Él destacó que el nitrógeno está entre los insumos más caros y estratégicos de este mercado.
Bernardi afirmó que el estudio se conecta con las metas previstas en el Plan Nacional de Fertilizantes 2022-2050, creado para reducir la vulnerabilidad externa del país y ampliar la sostenibilidad de la producción agrícola brasileña.
Tecnología apuesta en control gradual de los nutrientes
El trabajo desarrollado por las instituciones brasileñas propone un cambio importante en la lógica de utilización de la urea.
En lugar de liberar grandes cantidades de nitrógeno justo después de la aplicación, el fertilizante revestido pasa a distribuir el nutriente de forma gradual.
Según los investigadores, esto aproxima el suministro de nitrógeno al ritmo real de absorción de las plantas.
El estudio aún destaca que la interacción química promovida por la nanoarcilla tuvo un papel más importante que simplemente aumentar la barrera física del revestimiento.
Con esto, los científicos señalan que la tecnología puede abrir camino para nuevos sistemas de fertilizantes más eficientes, sostenibles y adaptados a las necesidades de la agricultura moderna.
Con información de la Embrapa
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