Inicio > Temas > Agro > fertilizantes inteligente crea ahorro y minimiza el impacto ambiental
fertilizantes inteligente crea ahorro y minimiza el impacto ambiental

fertilizantes inteligente crea ahorro y minimiza el impacto ambiental

(embrapa.br).- En el tamaño de un grano de arroz, un fertilizante de liberación controlada desarrollado con el uso de la nanotecnología es la nueva apuesta de investigación para atenuar uno de los mayores problemas de la aplicación de nutrientes a las tierras de cultivo: las pérdidas por volatilización y lixiviación. La primera se refiere a la transformación de fertilizantes en gases, mientras que el segundo se refiere al producto transportado por el agua, y ambos son responsables de pérdidas a razón de un 50% de todos los fertilizantes que los agricultores brasileños se aplican a sus cultivos.

Probado en el laboratorio y en el campo, el fertilizante inteligente es menos volátil que la urea convencional, que por lo general se volatiliza en comparación aproximadamente la mitad de la cantidad aplicada. El nuevo producto contribuye a la reducción de gases de efecto invernadero por dos tercios de las emisiones de las aplicaciones de fertilizantes convencionales, y también puede ser utilizado como un suplemento de los animales para aumentar la digestibilidad del forraje. El nuevo fertilizante está listo para ser transferido al sector privado para ajustes en las etapas de producción a gran escala y de intercambio.

Desarrollado por Embrapa Instrumentación en asociación con Embrapa Sudeste Ganadería, la entrada de liberación lenta se diferencia de las estrategias existentes, ya que propone un tipo de granulado nanocompuesto, a través de la mezcla física de un mineral de arcilla que ha sido exfoliada en una nanoescala en la matriz del fertilizante. Dicha estrategia permite un mayor control del tiempo de liberación de los nutrientes y la posibilidad de incluir otros compuestos en su estructura, incluyendo otros tipos de fertilizantes, además de la urea. La eficacia de la nueva tecnología fue probada por el equipo del investigador Alberto Bernardi, de Embrapa Ganadería Sudeste.

La prevención de las pérdidas de la entrada trae beneficios ambientales y financieros. Fertilizantes representan el 25% y el 40% del costo variable de los principales sistemas de producción agrícola del país, y una de las variables más importantes de dicho costo se deriva de la pérdida de grandes cantidades de nutrientes aplicados mediante fertilizantes.

La investigación
El proyecto, que fue desarrollado en el ámbito de las redes: “La nanotecnología aplicada a Agrobusiness” (AgroNano) y “Tecnologías para el aumento de la eficiencia de los fertilizantes y la identificación de fuentes alternativas de nutrientes para la agricultura brasileña” (FertBrasil), es el resultado de dos estudios, tesis una maestría y una tesis de doctorado, que complementa entre sí por seis años de investigación. Fue apoyado con cerca de R $ 400.000 en fondos del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico ( Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico – CNPq), Coordinación de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior ( Coordenadoria de Perfeccionamiento de Personal de Superior Nível – Capes ), Financiadora de Estudios y Proyectos ( Financiadora de Estudios y Proyectos – Finep), la Fundación San Pablo la Investigación del Estado ( Fundación de Amparo a la Investigación del Estado de São Paulo – Fapesp) y Embrapa ..

La propuesta de Cíntia Fumi Yamamoto y Elaine Inácio Pereira, ambos estudiantes de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), fue a buscar una alternativa, pero a través de diferentes formulaciones, a los fertilizantes nitrogenados, cuyo consumo mundial se suministra principalmente por la urea. Ambos estudios concluyeron que es posible retrasar la liberación y reducir las pérdidas de fertilizantes de volatilización.

Al frente del equipo responsable del desarrollo del nuevo fertilizante, el investigador de Embrapa Caue Ribeiro, coordinador de la Red AgroNano, informa que los métodos de fijación que permiten la liberación prolongada de nutrientes en el suelo pueden contribuir a una administración más racional de los fertilizantes. El especialista se refiere a los métodos basados en la asociación de materiales laminares o polímeros.

Ribeiro explica que el proceso de producción de tecnología utilizó un mineral de arcilla cuya estructura comprende laminillas que son alrededor de 1-2 nm (nanómetros – unidad de longitud equivalente a una mil millonésima parte de un metro, o 10 -9 m) de espesor, exfoliada por la intercalación de fertilizantes compuestos tales como urea. El nuevo fertilizante fue producido a través de un proceso de característica de mezcla mecánica y la extrusión a baja humedad, y el producto final se compone de hasta el 85% de la masa de fertilizantes.

El material sale de la extrusora en la forma de filamentos cuyo diámetro está controlada de acuerdo con la matriz en uso, que se cortan de forma continua en pequeños gránulos de longitud variable a medida que salen de la boquilla, y, después de eso, se utilizan blanco todavía húmeda o son se secó al aire libre en las temperaturas ambiente. “Después de la desecación, se corta el material, con la ayuda de un granulador mecánico, en gránulos cilíndricos de aproximadamente 2,5 mm de diámetro y 8 mm de longitud”, los relata el investigador.

También clarifica el hecho de que el producto final presenta resistencia mecánica incluso cuando está mojado permite la manipulación adecuada y la distribución en los campos y prescinde del proceso de secado. “Para el almacenamiento y uso posterior, si se desea, el secado puede realizarse a temperatura ambiente, sin secadores u otros procesos, y sin daño a las propiedades del producto recién extruido”, añade.

El fertilizante producido de este modo se puede aplicar manualmente directamente sobre el suelo o por medio de la acción mecanizada. Según el investigador, el proceso de liberar lentamente el fertilizante o nutriente se produce debido a dos factores. El primero es un efecto físico, el confinamiento entre laminillas manométrica promueve un aumento en el tiempo para que el nutriente se difunda en el otro factor medium.The es la interacción química de los nutrientes con cargas superficiales del mineral de arcilla. “En el último caso, la liberación tiene lugar a través de la dinámica de los iones del suelo que estaban presentes o se originaron por la actividad de la planta. En el proceso, un ion en el suelo sustituye a la de nutrientes entre las laminillas, que le permite ser desorbido químicamente y por lo tanto liberado “, explica.

Las técnicas avanzadas estaban implicados para caracterizar el nanocompuesto de fertilizantes, incluyendo microtomography de rayos X, espectrofotometría de vibración mediante ensayos de infrarrojos, mecánicos, así como experimentos de campo para medir las emisiones realizadas en el Laboratorio del Departamento de Agricultura del Servicio de Investigación Agrícola de Estados Unidos en la ciudad de Beltsville, en 2012, y la incubación de suelos experimentos, celebrada en el Laboratorio de Fertilidad de suelos y Nutrición Vegetal de la Universidad Rakuno Gakuen, en Hokkaido, Japón, en 2013.

Fertilizantes nitrogenados

Los fertilizantes nitrogenados son susceptibles a las pérdidas por lixiviación, escorrentía superficial nitrato, o por medio de las emisiones de amoníaco, óxido nítrico, u óxido nitroso. Por otra parte, la eficacia de tales entradas es actualmente bajo. Los porcentajes medios de nutrientes fertilizantes absorbidos por los cultivos son entre 50% y 70% de nitrógeno, 15% y 30% de fósforo y 50% y el 70% de potasio, de acuerdo con la Asociación Internacional de la Industria de Fertilizantes.

Aunque los cultivos de maíz, café y caña de azúcar representan alrededor del 71% del consumo de urea en Brasil, el país no puede satisfacer la demanda del mercado nacional, ya que la industria nacional se enfrenta a retos como la competencia de los productos importados, la barrera de tarifa baja, los recortes de impuestos para la importación, las barreras para la expansión de la producción de fertilizantes, debido a los altos precios de las materias primas, la exención del impuesto ICMS para las importaciones, y el alto nivel de inversión necesario para construir nuevas plantas de urea y sulfato de amonio.

Ventajas

Entre las ventajas de la fertilizante nanoestructurado, el investigador pone de relieve el desarrollo de un nuevo producto a costos más bajos debido a la utilización de una materia prima nacional que es en gran parte disponible e innovador, una vez que el material no se ha utilizado para tales aplicaciones hasta la fecha. El nuevo producto también tiene la capacidad de conformar el material y intercalar el fertilizante en nanoescala simultáneamente a temperaturas que están cerca de las habitaciones y con bajo contenido de humedad, que prescinde de los procesos posteriores Deshidratación específicos, preservando el fertilizante intercalado mediante la prevención de calefacción.

Además, Ribeiro afirma que el material es mecánicamente granulada cohesiva y geométricamente compatible con la aplicación práctica, es decir, métodos de aplicación de fertilizantes manuales o sistemas mecanizados; conformación por extrusión permite la incorporación adicional de diferentes elementos fertilizantes en el proceso, lo que hace que el gránulo o grano de ser representativa de una formulación.

“A medida que el material base es un mineral de arcilla, hay un efecto residual de la retención de agua de las lluvias o riego después de la aplicación y de otros nutrientes presentes en el suelo a través de intercambio iónico, teniendo en cuenta que esta es una propiedad intrínseca de la materia prima “, explica el investigador.

Pruebas

La Embrapa Ganadería Sudeste y Embrapa Instrumentación evaluó el rendimiento de las fuentes de nitrógeno de liberación controlada para su uso como fertilizantes. El experimento examinó la eficacia del nitrógeno de tales nuevas fuentes en las plantas, la medición de pérdidas en el formato de amoníaco.

El nitrógeno es un elemento esencial para las plantas. La falta de la sustancia puede causar un alto en el crecimiento, amarillamiento de las hojas viejas, y los niveles de proteína más bajas en las semillas y partes vegetativas.

La urea es el principal medio de la fertilización nitrogenada. La baja eficiencia de este fertilizante cuando se aplica sobre la superficie del suelo se debe principalmente a la pérdida de nitrógeno a través de la volatilización de amoniaco. Es por eso que es importante desarrollar nuevas fuentes de fertilizantes más eficientes.

Pruebas de eficiencia se hicieron con raigrás en maceta para una mejor observación de los niveles de nitrógeno, por aproximadamente ocho meses en el invernadero de la Embrapa Ganado del sudeste. La planta fue elegido debido a su requerimiento de nitrógeno de alta y capacidad de rebrote. Durante el experimento, el ryegrass se cortó seis veces. Así fue posible evaluar el efecto residual del fertilizante en la hierba de forraje con precisión.

De acuerdo con el investigador de Embrapa Alberto Bernardi, las nuevas fórmulas de fertilizantes de liberación controlada que demostraron su eficacia en las pruebas, en comparación con los fertilizantes comerciales, y las plantas, en cada rebrotar, presentada el desarrollo y producción que fueron equivalentes o incluso superiores a los que utilizan tradicional fuentes.

El siguiente paso de la investigación será la producción en gran escala y mantener pruebas de campo con otros cultivos, y para ello, será importante establecer asociaciones con empresas.

Traducción: Mariana de Lima Medeiros

 

Mundo Agropecuario recomienda:

 

Facebook: @Munagropecuario

 

Si te gusto el contenido Compartelo
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Los comentarios están cerrados.

Scroll To Top
Animated Social Media Icons by Acurax Responsive Web Designing Company