¿Qué son los fertilizantes de liberación controlada?


Muchos de los que disfrutamos de la jardinería o cultivamos plantas en macetas en el balcón usamos fertilizantes que se caracterizan como “mejorados”. 


por Kirsten Verburg, CSIRO Agricultura y Alimentos, Australia


Pueden tener descripciones como “absorción de nutrientes mejorada”, “alimentación para 6 meses” y “alimentar y olvidar”. Usamos el fertilizante para proporcionar nutrientes adicionales a las plantas que cultivamos. 

Pero, ¿qué hace que estos productos  sean fertilizantes mejorados y cómo pueden ser tan duraderos ?

Algunos pueden contener una mezcla de nutrientes en las proporciones justas para lo que una planta en particular puede preferir o incluir oligoelementos y minerales críticos. También brindan una liberación lenta o “controlada” donde los nutrientes se liberan gradualmente a la planta, no todos a la vez. Esto es similar a un analgésico de liberación programada u otro medicamento: liberación más lenta durante más tiempo.

El uso de un fertilizante de liberación controlada significa que no tenemos que recargar con tanta frecuencia y podemos usar ese tiempo para otros trabajos en el jardín o para disfrutar de una taza de café mientras vemos crecer las plantas.

cinco pequeños viales en la mesa llenos de varios tipos de gránulos de fertilizante de liberación controlada
Diversos tipos de fertilizantes de liberación controlada. El tipo de revestimiento de los gránulos puede influir en la facilidad con la que se absorbe el agua. Los nutrientes de los fertilizantes de liberación controlada se liberan lentamente a través del recubrimiento, de modo que los nutrientes se liberan justo cuando la planta los necesita. Crédito: LP Di Bella, con autorización.

¿Cómo funciona la liberación lenta? 

A veces los fertilizantes contienen fuentes orgánicas que son lentamente reciclado por los microbios del suelo y otras formas de vida en el suelo, liberando nutrientes en el proceso. Este también es un fertilizante de liberación lenta.

Sin embargo, cuando los fertilizantes se venden y se denominan de “liberación controlada”, los gránulos de fertilizante que contienen los nutrientes generalmente se cubren con una capa. Los nutrientes se liberan lentamente a través del recubrimiento. La idea es hacer que el recubrimiento libere los nutrientes justo cuando la planta los necesita. O, en otras palabras, para garantizar que la liberación y la absorción de la planta estén “sincronizadas”.

pequeños tomates que crecen en la planta de tomate
Los fertilizantes ‘mejorados’ con liberación controlada pueden proporcionar nutrientes extra para las plantas que cultivamos en el jardín o en macetas en el balcón. Cuando se riegan las plantas, el fertilizante dentro de los gránulos recubiertos se disuelve lentamente y está disponible para la planta, como estos tomates. Crédito: K. Verburg

De los jardines a las granjas

Muchos agricultores usan fertilizantes y algunos de ellos también están interesados ​​en el uso de fertilizantes de liberación controlada. Al igual que en nuestro jardín, su uso puede reducir los costos de mano de obra (y combustible) asociados con la aplicación de fertilizantes.

Sin embargo, más a menudo es para evitar pérdidas de nutrientes que pueden dañar el medio ambiente, en particular el nitrógeno. Con lluvias abundantes o prolongadas, el nitrógeno en el suelo puede ser lavado y terminar en un arroyo cercano o en el agua subterránea debajo.

Alternativamente, el nitrógeno aplicado se puede perder en forma gaseosa, y parte de él (óxido nitroso) contribuye a las “emisiones de gases de efecto invernadero“. Ejemplos de industrias en las que se han probado fertilizantes de liberación controlada incluyen el maíz en el Medio Oeste. Los investigadores han estudiado tanto las pérdidas gaseosas de óxido nitroso como las pérdidas a través de “drenajes de baldosas” en las vías fluviales que desembocan en el río Mississippi.

Se han realizado otras investigaciones en suelos arenosos en Florida en granjas de hortalizas y caña de azúcar, para mejorar el rendimiento de los cultivos y proteger las aguas subterráneas. En Australia, donde trabajo, la industria de la caña de azúcar está interesada en evitar pérdidas de nitrógeno en las vías fluviales que desembocan en la Gran Barrera de Coral. 

tres fotos una al lado de la otra que muestran una vista microscópica de cómo los gránulos de fertilizante vacían el fertilizante con el tiempo
Figura 1: Los gránulos secos de fertilizante de liberación controlada absorben agua durante la lluvia o el riego. El recubrimiento permite que el agua se difunda, humedeciendo el fertilizante. Este fertilizante disuelto luego se mueve a través de las capas hacia el suelo (a través de la difusión). Estas fotos se tomaron con un microscopio para ilustrar cómo los gránulos se vacían de fertilizante con el tiempo. Crédito: JM Poole

Los fertilizantes de liberación controlada y la necesidad de agua

La instrucción en la bolsa o bote de fertilizante que usamos para las plantas en nuestros jardines puede decir “regar una o dos veces para comenzar el proceso de alimentación” o “regar bien después de la aplicación”. ¿Por qué los fertilizantes necesitan agua para comenzar a liberarse?

Inicialmente, el fertilizante dentro del gránulo recubierto está seco. El recubrimiento permite que el agua se mueva lentamente dentro de los gránulos, lo que luego disuelve el fertilizante. El fertilizante disuelto luego se mueve a través del recubrimiento y queda disponible para el cultivo. A medida que pasa el tiempo, la concentración de fertilizante dentro de los gránulos se reduce, lo que provocará una disminución gradual de la tasa de liberación.

El resultado de los tres pasos de liberación es un patrón de liberación que podría parecerse al que se muestra en la Figura 1. Idealmente, el fertilizante se libera justo antes de que el cultivo lo necesite. Eso reduciría el riesgo de pérdida de nitrógeno al medio ambiente porque la cantidad de nitrógeno en el suelo se mantiene baja.

Los productos fertilizantes de liberación controlada difieren en la composición y el grosor del recubrimiento, lo que da como resultado diferentes tasas y patrones de liberación. Eso es útil, porque los cultivos también pueden diferir cuando más nutrientes requieren. También es bien sabido que la liberación depende de la temperatura, liberándose más rápido cuando el suelo está más caliente para igualar el crecimiento más rápido de las plantas.

Campo de cultivos de caña de azúcar en Australia con colinas y cielo con nubes en segundo plano.
Los fertilizantes de liberación controlada también se consideran en varias industrias agrícolas, incluida la caña de azúcar en Australia, como se muestra. Los gránulos de fertilizante están recubiertos y, a medida que el revestimiento absorbe la lluvia o el agua de riego, el fertilizante del interior se disuelve lentamente y luego sale del gránulo por difusión. El fertilizante se libera lentamente en el suelo y es accesible para las raíces de los cultivos. Crédito: Kirsten Verburg

Investigación relacionada en CSIRO Agricultura y Alimentos, Australia

Si bien sabemos que se necesita agua para iniciar la liberación, se comprende menos qué tan húmedo debe estar el suelo y si esa humedad del suelo puede afectar las tasas de liberación más adelante. Es importante porque para los cultivos que dependen de la lluvia no hay garantía de que el suelo esté húmedo, a diferencia de nuestro jardín o de una finca de regadío.

Como sucede a menudo en la investigación, hubo algunos resultados de diferentes estudios que parecían contradecirse entre sí. Entonces, en un estudio reciente observamos los gránulos de fertilizantes de liberación controlada a través de un microscopio. Los gránulos habían estado en suelos más húmedos o más secos, y pudimos ver cuándo los gránulos recubiertos habían absorbido agua y comenzado a liberar nitrógeno. Esto ayudó a explicar los datos de liberación que obtuvimos para los gránulos de fertilizante que habíamos incorporado durante diferentes períodos de tiempo en suelos de humedad variable.

Para un producto fertilizante, la liberación se retrasó considerablemente cuando el suelo estaba relativamente seco. Usando las fotos del microscopio, pudimos mostrar que esto se relaciona con la absorción lenta de agua. Como otros productos no habían mostrado ese comportamiento en estudios anteriores, sospechamos que las características del recubrimiento pueden influir en la facilidad con la que se absorbe el agua. Por ejemplo, algunos recubrimientos pueden estar diseñados para repeler el agua, para ser “hidrofóbicos”. Estos pueden mostrar retrasos más prolongados hasta el inicio de la liberación en suelo seco. Que esto sea una preocupación en la práctica depende del contenido de agua del suelo en el momento y la profundidad de la aplicación. La lluvia alrededor de la siembra o la aplicación subterránea puede asegurar que haya suficiente agua en el suelo. Es importante que probemos estos efectos para nuevos productos, incluidos los novedosos biodegradables.