Un nuevo nanomaterial mantiene una mayor cantidad de fósforo en el suelo que los fertilizantes a la venta

Es un compuesto que puede elaborarse con tecnologías que se utilizan actualmente en la industria, lo que facilita su producción a escala, aparte de que mantiene al nutriente en la tierra para los próximos ciclos de cultivo y demanda menos aplicaciones de abono. Los investigadores que lo desarrollaron en Brasil están abocados a la búsqueda de empresas que deseen asociarse para concretar las pruebas a gran escala

Por André Julião  |  Agência FAPESP – El fósforo es uno de los nutrientes esenciales para la nutrición de las plantas, pero alrededor del 80 % que se aplica bajo la forma de fertilizante puede perderse durante los procesos químicos de interacción con el suelo.

Un grupo de científicos brasileños ha desarrollado un compuesto que mantiene a hasta un 35 % de este nutriente en el suelo después de su aplicación, aparte de aportar también nitrógeno, otro nutriente primordial.

Ese estudio, cuyos resultados se publicaron en la revista Communications in Soil Science and Plant Analysis, estuvo a cargo de investigadores de Embrapa Instrumentación (una de las unidades descentralizadas de la estatal Embrapa, la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria), de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) y de la Empresa de Investigación Agropecuaria y Extensión Rural del Estado de Santa Catarina (Epagri).

“Cuando se lo aplica en el suelo, el fósforo reacciona con los minerales existentes en dicho ambiente y forma fases poco solubles, que no permiten que las raíces de las plantas lo absorban. Alteramos la estructura del fertilizante para que protegiese al fósforo contenido y se lo aprovechase mejor”, comenta Amanda Giroto, quien realizó este trabajo como parte de su doctorado en Embrapa Instrumentación, en la ciudad paulista de São Carlos, con beca de la FAPESP.

La investigación contó también con la participación entre sus autores de Gelton Guimarães, becario posdoctoral de la fundación paulista.

La nueva fórmula está compuesta de un 50 % de urea, que deja disponible el nitrógeno, y un 50 % de hidroxiapatita en polvo, un mineral que es una fuente natural de fósforo. El compuesto, denominado UHap, fue transformado en gránulos con una extrusora, una máquina que se emplea en la industria de fertilizantes con ese fin.

“Se necesitaba arribar al fertilizante en una presentación que el productor rural y el agrónomo ya conocieran y que supieran cómo aplicarlo, aparte de poder demostrar sus ventajas con relación al producto que se emplea normalmente, uno de los más vendidos en Brasil”, explica Cauê Ribeiro, investigador de Embrapa Instrumentación, quien coordinó el estudio.

Otra ventaja de este nuevo compuesto reside en que contiene otro nutriente: el nitrógeno, con lo cual promueve una disminución de la cantidad de aplicaciones de fertilizante en el campo. Si se tiene en cuenta que un cultivo a gran escala demanda toneladas de abono, la reducción del número de aplicaciones puede aportarles un ahorro extra a los productores.

“Toda vez que parte del fósforo permanece en el suelo para las futuras siembras, la mejora puede ser aún mayor”, comenta Giroto, quien también contó con una beca de posdoctorado de la FAPESP para seguir adelante con el estudio.

Maíz abonado

Para comparar la eficiencia del material con relación a otras fuentes de fósforo, los investigadores verificaron la disponibilidad del nutriente en suelos en los que se aplicaron los siguientes tres tratamientos: con el nuevo compuesto, solamente con polvo de hidroxiapatita y con un fertilizante fosfatado comercial conocido por las siglas MAP. Los tres tratamientos se aplicaron también en cultivos experimentales de maíz en laboratorio.

Tanto el fertilizante comercial como la hidroxiapatita presentaban un 89 % de fósforo durante el primer día del experimento. Al cabo de 21 días, la disponibilidad de este nutriente en el suelo menguó a un 28 %, para llegar a un 18 % luego de 42 días. A su vez, el nanomaterial al comienzo del experimento marcó un 53 % de fósforo, su nivel se redujo al 42 % y permaneció en un 35 % al final de los 42 días de pruebas.

El maíz abonado con el nuevo compuesto y el que tenía hidroxiapatita produjeron un 60 % más materia seca que en el tratamiento de control, en el cual no se aplicó ningún fertilizante. Las plantas en las cuales se aplicó el fertilizante comercial, por su parte, produjeron un 30 % más que las que se emplearon como control.

Todos los tratamientos mostraron resultados similares de absorción de fósforo por las plantas. Sin embargo, la cantidad de este nutriente que permaneció en el suelo en forma disponible para la absorción de los vegetales fue mayor en el tratamiento con el nuevo compuesto, lo que indica la capacidad de aprovechamiento del nutriente en futuros cultivos.

En trabajos anteriores también apoyados por la FAPESP, los investigadores ya habían analizado otros aspectos de este mismo material, como el papel de la urea para incrementar la solubilidad de la hidroxiapatita y el de otra versión del nanomaterial, con el agregado de almidón termoplástico en la fórmula.

Asimismo, se pusieron a prueba nanomateriales que suministran otro nutriente: el azufre.

Estos trabajos se concretaron durante una pasantía posdoctoral que Giroto realizó en el Forschungszentrum Jülich, en Alemania.

“Los fertilizantes son estratégicos para Brasil, pero hoy en día dependemos exclusivamente de las importaciones. Necesitamos reindustrializar el país en este sector, aparte de desarrollar productos más eficientes”, culmina diciendo Ribeiro (lea más en: revistapesquisa.fapesp.br/es/diversas-estrategias-pueden-reducir-la-dependencia-de-materia-prima-del-exterior-para-la-produccion-de-fertilizantes-en-brasil/).

Los investigadores buscan ahora empresas que deseen asociarse para producir el material en grandes cantidades con la mira puesta en la realización de experimentos a gran escala.

Suscriptores puede leer el artículo intitulado Effect of Urea: Hydroxyapatite Composites for Controlled-Release Fertilization to Reduce P Complexation in Soils en el siguiente enlace: www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00103624.2023.2268645.