Fertilizantes de liberación lenta y controlada

Los fertilizantes de liberación lenta (FLL) y los fertilizantes de liberación controlada (FLC) son compuestos diseñados para suministrar nutrientes al cultivo en una proporción que satisfaga su demanda de nutrientes. A diferencia de los fertilizantes de liberación rápida (FLR) que se disuelven rápidamente en el suelo y proporcionan nutrientes durante un período de tiempo relativamente corto, los fertilizantes de liberación lenta y liberación controlada liberan nutrientes a lo largo un período de tiempo más largo.

Las ventajas de FLL y FLC incluyen:

• Mayor eficiencia en el uso de nutrientes.

• Disminución de la lixiviación de nutrientes y en las pérdidas de nitrógeno por volatilización.
• Disminución en el riesgo de contaminación ambiental.

• Se requiere una menor cantidad de aplicaciones.

Bajo ciertas condiciones climáticas y del suelo, pueden ocurrir pérdidas de nitrógeno debido a la lixiviación, volatilización, escorrentía y desnitrificación. Estas pérdidas no solo afectan al cultivo, sino que también plantean una gran preocupación medioambiental. La contaminación por nitratos de los recursos hídricos y las emisiones de óxido nitroso a la atmósfera se consideran un riesgo ambiental grave.

Los cultivos absorben nutrientes a un cierto ritmo durante todo su ciclo de crecimiento. La aplicación de una gran dosis de fertilizante al comienzo del ciclo del cultivo puede resultar en pérdidas de nutrientes antes de que el cultivo pueda usarlos. Por lo tanto, para evitar pérdidas y cumplir con los requerimientos nutricionales del cultivo, los fertilizantes de liberación rápida deben aplicarse en aplicaciones fraccionadas.

 

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Los fertilizantes de liberación lenta y controlada pueden ser una alternativa a las aplicaciones fraccionadas. La liberación lenta de nutrientes mejora la eficiencia en el uso de nutrientes (EUN), extendiendo la disponibilidad del nutriente y minimizando las pérdidas potenciales. Idealmente, la tasa de liberación debe coincidir con la tasa de absorción de nutrientes por el cultivo, de modo que los nutrientes estén disponibles a medida que el cultivo los necesite.

Desde una perspectiva económica, aunque FLL y FLC son más costosos que los fertilizantes convencionales, la reducción en la frecuencia de aplicaciones de fertilizantes ahorra mano de obra y costos de energía.

 

¿Cuál es la diferencia entre fertilizantes de liberación lenta y fertilizantes de liberación controlada?

Los fertilizantes de liberación lenta contienen nutrientes en una forma que no está inmediatamente disponible para las plantas. Pueden contener macronutrientes (nitrógeno, potasio, fósforo) así como micronutrientes (hierro, manganeso, zinc, cobre, etc.). Los fertilizantes de liberación lenta más comunes incluyen fertilizantes nitrogenados en los que la urea se combina con un aldehído. Ejemplos de tales fertilizantes incluyen la urea-formaldehído (UF), el Nitroform (derivado de UF) y la metileno-urea (MU).

Para liberar el nitrógeno disponible, el fertilizante de liberación lenta debe ser degradado por microorganismos. Por tanto, la tasa de liberación depende de la actividad de los microorganismos en el suelo y, por tanto, de la humedad y temperatura del suelo.

Otros SRF, como IBDU (isobutilidendiurea) no dependen de la actividad microbiana y se descomponen por hidrólisis. El efecto de liberación lenta se logra debido a su baja solubilidad.

Los abonos orgánicos de origen vegetal, el estiércol y la composta se consideran fuentes naturales de fertilizantes de liberación lenta. Sin embargo, su tasa de liberación de nutrientes suele ser muy lenta y depende en gran medida de la actividad microbiana.

Los fertilizantes de liberación controlada se refieren a los fertilizantes recubiertos o matrices poliméricas. Los fertilizantes recubiertos están recubiertos con un polímero o con materiales inorgánicos, como azufre. Mediante la técnica de matrices poliméricas, una matriz se dispersa dentro del fertilizante y ralentiza su disolución. Los materiales usados ​​para la matriz incluyen caucho, poliolefinas o polímeros formadores de gel.

El patrón de liberación de nutrientes de los fertilizantes de liberación lenta depende de las condiciones del suelo y de la actividad microbiana y, por lo tanto, es difícil de predecir. El patrón de liberación de nutrientes de los fertilizantes de liberación controlada se puede predecir mejor, ya que no se ve afectado significativamente por las condiciones del suelo como el pH, la actividad microbiana, la salinidad, etc., sino más bien por la temperatura del suelo y las propiedades de los materiales de recubrimiento.

La urea recubierta de azufre se clasifica como un fertilizante de liberación lenta,  porque la tasa de liberación de nitrógeno puede ser inconsistente. Grietas en el recubrimiento pueden causar una liberación inmediata de más de un 30% del nitrógeno.

 

El patrón de liberación de nutrientes

FLL y FLC se pueden clasificar adicionalmente según su patrón de liberación de nutrientes, que puede ser lineal o sigmoidal (patrón en forma de S). El patrón sigmoideo consiste en un período inicial en el que se libera solo una pequeña cantidad de nutriente, una etapa de liberación lineal y una etapa de liberación final, en la que la tasa de liberación disminuye.

Liberación sigmoidal – patrón ajustado por modificar las propiedades del recubrimiento

 

En FLC, la duración y el patrón de liberación se pueden controlar mediante la selección de los materiales de recubrimiento, la relación específica entre los polímeros, el espesor del recubrimiento y el tamaño de las partículas. El recubrimiento actúa como una membrana semipermeable. El efecto de liberación controlada se logra cuando el agua se difunde a través del recubrimiento y disuelve lentamente los nutrientes.

La velocidad de difusión y la solubilidad de los nutrientes se ven afectadas por la temperatura del suelo, cuando las temperaturas más altas dan como resultado una velocidad de liberación más alta.