La fertilización debe proporcionar a la planta los nutrientes que al mismo tiempo mantienen la fertilidad del suelo

Para su correcto desarrollo, las plantas necesitan los nutrientes adecuados en cada una de sus etapas. Un buen equilibrio va a permitir obtener una nutrición equilibrada acorde a las necesidades del cultivo a lo largo de todo su ciclo de desarrollo. La fertilización debe proporcionar a la planta estos nutrientes al mismo tiempo que mantiene la fertilidad del suelo, sin afectar negativamente al medioambiente. Por ello es importante conocer las características de las principales tipologías de fertilizantes existentes actualmente en el mercado.

Este tipo de fertilizantes se caracteriza por tener un coste menor y, al ser muy solubles en la solución del suelo, proporcionar una rápida disponibilidad de nutrientes para la planta. Esta rápida disponibilidad no siempre va a ser positiva ya que lleva asociadas pérdidas importantes de nutrientes por lixiviación y volatilización, principalmente de nitrógeno, lo que reduce la eficacia de la fertilización (hasta en un 70%), obligando a aplicar más fertilizante del necesario para compensar las pérdidas, así como a fraccionar las aportaciones realizando más aplicaciones, con el consiguiente incremento en tiempo y necesidades de mano de obra. Todo ello supone pérdidas de unidades fertilizantes y mayor contaminación de aguas subterráneas y superficiales.

Con la utilización de fertilizantes de liberación lenta y de liberación controlada se reducen las pérdidas, por lo que se mantiene en el suelo el nivel adecuado de nitrógeno a lo largo del ciclo de desarrollo de la planta

Como solución a los aspectos negativos de la fertilización convencional surgen los fertilizantes de liberación lenta o controlada, que van a suministrar los nutrientes a la planta de una forma más eficaz, controlada y prolongada en el tiempo. Esto permite reducir el número de aplicaciones y de unidades fertilizantes a aportar, permitiendo una fertilización nitrogenada más eficaz. Con la utilización de fertilizantes de liberación lenta y de liberación controlada se reducen las pérdidas, permitiendo mantener en el suelo el nivel adecuado de nitrógeno a lo largo del ciclo de desarrollo de la planta, evitando el exceso o el defecto que caracteriza a las aplicaciones tradicionales. A esto hay que añadirle la reducción de las necesidades de mano de obra y uso de maquinaria al disminuir el número de aplicaciones y la cantidad de fertilizante.

Es un tipo de fertilizante encapsulado que se obtiene rociando azufre molido sobre gránulos de urea sobrecalentados. Para reducir las posibles imperfecciones y orificios que se crean en esta cubierta de azufre durante el proceso, se sella posteriormente con una capa de cera. Es frecuente la aparición de gránulos con agujeros sin sellar, lo que provoca que parte del nitrógeno va a perder la característica de liberación lenta. Tras esta liberación inicial y hasta que el resto de los gránulos comiencen a liberar el nitrógeno, se produce un periodo en el que desciende de forma importante la disponibilidad de este nutriente. El proceso de liberación se inicia una vez que las bacterias del suelo del género 'Thiobacillus' oxidan la capa de azufre de los gránulos sin imperfecciones. La actividad de estas bacterias se va a ver favorecida por la humedad del suelo, la temperatura, un pH neutro, así como el alto contenido en materia orgánica, factores que van a influir por tanto directamente en la liberación del nitrógeno y en la longevidad del producto.

Son fertilizantes formados por la reacción de la urea con formaldehído, dando lugar a mezclas de urea y cadenas de polímeros de diferentes longitudes, dependiendo esta longitud de las condiciones de la reacción así como de la proporción existente entre la urea y el formaldehído. La liberación del nitrógeno es provocada por la ruptura de estas cadenas por la acción de los microorganismos del suelo, aumentando la velocidad de liberación cuanto menor sea la longitud de las cadenas. Dado que la solubilidad depende también de la longitud de la cadena, para medir la liberación lenta de un fertilizante se utiliza el denominado Índice de Actividad (IA) determinado por la siguiente ecuación:

Índice de Actividad = (Fracción II) / (Fracción I + Fracción III)

Siendo la Fracción I la compuesta por el nitrógeno soluble en agua fría (20 °C) y por tanto disponible rápidamente para la planta. La Fracción II está formada por el nitrógeno soluble en agua caliente (100 °C), que será liberado en las próximas semanas o meses y que constituye el nitrógeno de liberación lenta propiamente dicho. La Fracción III estaría constituida por el nitrógeno no soluble en agua caliente y que por tanto no estará disponible para la planta. El Índice de Actividad para este tipo de fertilizantes suele encontrarse entre 40 y 60. Al depender la liberación directamente de la actividad microbiana, va a verse afectada por todos los factores que la afectan (temperatura, pH, humedad y materia orgánica).

Son compuestos químicos que van a retrasar la actividad de las Nitrosomonas, las bacterias responsables de la transformación del amonio en nitrito, etapa previa a su transformación en nitratos por la acción de las bacterias Nitrobacter y Nitrosolobus, siendo los nitratos la forma en la que se producen las principales pérdidas del nitrógeno aplicado en la fertilización por su facilidad de lavado. Durante este periodo y desde su aplicación, el nitrógeno amónico que contenga el fertilizante aportado seguirá estando disponible para la planta. El tiempo que se mantiene el nitrógeno en forma amoniacal depende del tipo de suelo.

En este tipo de fertilizantes encapsulados los nutrientes se encuentran recubiertos por capas de polímero biodegradable que van a permitir su liberación de forma controlada en función de la temperatura del suelo. Por lo tanto, se producirá una mayor liberación cuando ésta aumenta, lo que coincide con el incremento de las necesidades de las plantas. Esta tecnología es la única que permite controlar la liberación de cualquier nutriente, al ser susceptibles todos ellos de ser encapsulados. Al encontrarse los nutrientes encapsulados, pueden aplicarse de forma localizada cerca del sistema radicular por no existir problemas debidos al exceso de alguno de los elementos nutrientes. Una vez aplicado, el fertilizante de liberación controlada absorbe la humedad, lo que disuelve los nutrientes del interior pero sin liberarlos, estando el ritmo de liberación regulado únicamente por la temperatura del suelo, que inicia de forma lenta y precisa la liberación de nutrientes a la zona radicular (Fig. 1). La resistencia de la cubierta va a mantener la integridad de las partículas a lo largo del tiempo y de la manipulación. Dentro de este último grupo se encuentra la gama de fertilizantes de liberación controlada de Haifa Chemicals Ltd especialmente diseñados para la fertilización de los cultivos (Cote N mix).

Figura 1: Mecanismo de liberación controlada de un fertilizante encapsulado con polímeros biodegradables.

Este tipo de fertilizantes consigue:

- Una disponibilidad óptima de nutrientes a través de todo el ciclo, evitando deficiencias o excesos de nutrientes.

- Ahorro en mano de obra al no tener que fraccionar las aplicaciones.

- Reducción de las pérdidas de nutrientes por lavado al ir liberándolos poco a poco.

- Mejora de la eficiencia en el uso de nutrientes por los cultivos.

- Aplicación de dosis más precisas, evitando la acumulación de sales y la contaminación de las aguas subterráneas.

La Tabla 1 muestra las tecnologías descritas en el presente artículo, indicando sus características principales.

Tabla 1: Comparativa entre las diferentes tecnologías de fertilizantes de liberación lenta y controlada.