26/1/2014 Fertilizantes de liberación controlada, de lenta liberación y estabilizados | Red Agrícola

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Enero 2014

Actualización de la 3ª Conferencia Internacional en Rio de Janeiro

Fertilizantes de liberación controlada, delenta liberación y estabilizados

En la conferencia internacional sobre fertilizantes de eficiencia mejorada, organizada enRío de Janeiro por la International Fertilizer Industry Association y New Ag International, seofrecieron más de 16 charlas de expertos sobre el ‘estado del arte’ y las novedades queimportan a este grupo de fertilizantes no convencionales. Si bien son de uso cada vez máscomún en países desarrollados tales como los de Europa, EEUU y Japón, su uso en Chileno se ha masificado.

Pero, entre las novedades encontramos que su precio es cada vez más competitivo y que hoy están siendorentables en cada vez más cultivos. Entre lo ya conocido, que entregan los nutrientes de manera más ajustada alos requerimientos de los cultivos, que disminuyen las emisiones de gases invernadero y la contaminación denapas y acuíferos; y que las menores pérdidas inciden en el ahorro de fertilizantes.

Según la experta inglesa Catherine Watson, los fertilizantes de lenta liberación y de liberación controlada por un ladolimitan la disponibilidad de un nutriente para la planta y por otro, extienden en el tiempo la disponibilidad de esenutriente para el cultivo, a diferencia de los fertilizantes convencionales, que liberan los nutrientes de inmediato. Enel caso de los fertilizantes de lenta liberación los patrones de entrega dependerán completamente de lascondiciones de suelo y clima, las que en la práctica no pueden ser anticipadas. En el caso de los fertilizantes deliberación controlada, en tanto, los patrones de entrega, en cantidad y tiempo, se pueden predecir aunque dentro deciertos límites.

LA MAYOR EFICIENCIA DE LOS FERTILIZANTES DE LIBERACIÓN CONTROLADA Y DE LENTA LIBERACIÓN

En su exposición la especialista del Agri-Food and Biosciences Institute, explicó que los fertilizantes de lentaliberación o de liberación controlada pueden corresponder a tres tipos básicos: productos en base a compuestosorgánicos de nitrógeno de baja solubilidad, productos protegidos por barreras físicas o productos en base acompuestos inorgánicos de baja solubilidad.

El nitrógeno orgánico de baja solubilidad corresponde a productos de condensación de urea aldehído (de lentaliberación). Ejemplos de estos productos son urea formaldehido (UF), Isobutilideno-diurea (IBDU) ocrotonilidendiurea (CDU) (todas las siglas en inglés).

Los productos fabricados en base barreras físicas son recubiertos o encapsulados por polímeros orgánicos(PSCU), termoplástico o resinas; o por recubrimientos inorgánicos cuyas matrices pueden ser hidrofóbicas (porejemplo, poliolefinas, caucho, etc.) o hidrofílicas (hidrogeles). Ejemplos de este tipo de productos son los de urearevestida con azufre y polímero (PSCU), urea recubierta de polímero (PCU), urea recubierta de azufre (SCU), urea

recubierta de poliolefina (ej. Meister®) y NPK recubierto + compuestos (ej. Nutricote®).

Los productos en base a compuestos inorgánicos de baja solubilidad corresponden a los conocidos como de lentaliberación. Ejemplo de estos son fosfatos de amonio metálico (estruvita: fosfato de amonio-magnesio), rocafosfórica parcialmente acidulada, etc.

RENTABLES EN CULTIVOS AGRÍCOLAS DE ALTO VALOR

Algunas ventajas conocidas de los fertilizantes de liberación controlada que se mencionaron en la charla son que elnitrógeno se libera a tasas que coinciden mejor con la demanda del cultivo, que se incrementa la eficiencia de usodel N, que se reducen las pérdidas y la contaminación ambiental y que se reduce el número de aplicaciones defertilizantes, por lo que así mismo disminuye la cantidad de fertilizante aplicado y con ello los requerimientos demano de obra.

Pero Watson también señaló algunas de sus desventajas. Entre otras, que es difícil que se ajuste exactamente laliberación del nutriente a las necesidades puntuales de cada cultivo, que esta tecnología todavía conlleva un costomás alto por unidad de nitrógeno en comparación con los fertilizantes convencionales, que en ocasiones seencuentra una cantidad de granos dañados (reventados) y que su uso continuo puede incidir en el depósito deresiduos de materiales sintéticos en el suelo. Según la experta, algunas de esas desventajas provocan que su usorepresente solo entre el 0,20 y el 0,47% del total del consumo de fertilizantes en el mundo (Trenkel, 2010). Laprincipal barrera a superar sería su hasta ahora elevado costo -en comparación con los fertilizantes convencionales-, lo que ha limitado su uso en agricultura en tanto se utilizan en nichos de mercados no agrícolas.

Sin embargo, como se expuso repetidamente en el Congreso, estos productos hoy ya son rentables en cultivos de

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alto valor, y su costo va continuamente disminuyendo. La disminución del precio, que ha incidido en el aumento enel uso de estos productos, se debe en parte al crecimiento de la capacidad de producción de urea recubierta deazufre (SCU) en China y al desarrollo de nuevos fertilizantes de urea revestida por polímeros (PCU) para el mercadoagrícola de EEUU (por ejemplo el Nitrógeno Ambientalmente Inteligente de Agrium), los que han demostrado serrentable en cultivos extensivos tales como maíz, arroz, trigo y papas.

FERTILIZANTES DE NITRÓGENO ESTABILIZADO

Los productos que extienden el tiempo en que los compuestos nitrogenados permanecen en el suelo como urea oen su forma amoniacal se pueden diferenciar en:

Los inhibidores de ureasa, que son compuestos que inhiben la acción hidrolítica de la enzima ureasa sobre la urea.

Los inhibidores de la nitrificación, que son productos que inhiben la oxidación biológica de NH4+-N a NO3--N.

Las condiciones que definen el éxito de un inhibidor apuntan a que no sea tóxico, que sea estable tanto durante sufabricación como durante su posterior almacenamiento y uso, debe ser efectivo en bajas concentraciones, barato ycompatible con urea o nitrógeno amoniacal. Debido a estos requerimientos es que se ha probado muchoscompuestos pero finalmente muy pocos han sido exitosos y hoy se encuentran comercialmente disponibles.

El inhibidor de ureasa disponible más ampliamente utilizado a nivel comercial, es el nBTPT, cuya marca comercial

es AGROTAIN®. Este puede ser encontrado en forma líquida (20 - 25% de nBTPT) o como polvo (60% nBTPT).

Este compuesto puede ser usado para recubrir gránulos de urea (Coated), puede ser adicionado a la urea derretida(Melted) durante el proceso de producción o añadido a soluciones de urea y nitrato de amonio (UAN) antes de ser

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aplicadas al cultivo en el campo.

MÚLTIPLES BENEFICIOS DE FERTILIZANTES MÁS EFICIENTES

Catherine Watson destacó que estos fertilizantes de eficiencia mejorada logran incrementar el crecimiento de lasplantas, reducir las pérdidas de N y también reducir la emisión de gases invernadero (ej. N2O). Pero también

reconoció que muestran un efecto variable, el que dependerá del cultivo, de las propiedades del suelo, y de factoresclimáticos y de manejo.

Para le experta, los inhibidores de la ureasa aparecen como los más beneficiosos en suelos donde hay altaspérdidas de NH3 desde la urea y afirma que la urea modificada puede ser una alternativa al nitrógeno amoniacal o

al nitrato de calcio-amonio en condiciones húmedas.

Por su parte, los inhibidores de la nitrificación muestran grandes beneficios en los suelos donde se producengrandes pérdidas de N, ya sea por lixiviación o emisión de N2O.

Afirmó la especialista británica que el desarrollo y comercialización de nuevas formulaciones fertilizantes, másefectivas, de bajo costo y no tóxicas, es un proceso que requiere de bastante tiempo. Pero, como para que el uso deeste tipo de fertilizantes más eficientes se masifique en la agricultura se requiere que su costo disminuya aun más.“De este modo los productores comenzarán a entender los múltiples beneficios de estos productos, como sonincremento de rendimiento, mejora en la calidad de las cosechas, mayor flexibilidad de manejo y menorcontaminación ambiental”, puntualizó Watson.

TAMBIÉN EL FÓSFORO Y EL POTASIO PUEDEN SER MÁS EFICIENTES

El Dr. Amilcar Ubiera de Everris Latinoamérica expuso ‘Los potenciales beneficios de fósforo y potasio de liberacióncontrolada en agricultura de especialidad’. Charla que resultó ser una excepción en el congreso, ya que todas lasotras presentaciones, así como ocurre con la orientación de casi toda la industria mundial de estos fertilizantes, seorienta al nitrógeno.

Ubiera caracterizó los fertilizantes NPK convencionales como de alta tasa de disolución de lo que sigue suinmediata disponibilidad. Pero, por lo mismo, quedan inmediatamente expuestos a sufrir pérdidas de maneradirecta y a reducir su disponibilidad con el paso del tiempo. Además y también relacionado, presentan un altopotencial de salinización puntual a altas tasas relativas.

Como ya se vio, la disponibilidad en el caso del nitrógeno es afectada por la volatilización como NH3, lixiviación

como NO3-, desnitrificación (como N2O, N2), inmovilización como N orgánico y amonificación (NH4

+). Casi todo lo

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cual provoca gran impacto en el medio ambiente. Sin embargo, los factores que afectan la disponibilidad de fósforoy potasio se relacionan con adsorción y precipitación y por tanto a la fijación de esos nutrientes. A lo que, en el casodel potasio, se suma su lixiviación. La disponibilidad de P y K, entonces, se relaciona con su intensidad en lasolución del suelo, su cantidad en la fase sólida, y por ende con la capacidad buffer (Q/I) del suelo.

Entre los mecanismos que afectan la disponibilidad de fósforo (H2PO4-, HPO4

--) en el suelo está la adsorción

específica: superficie de adsorción de Fe o Alóxidos-hidróxidos; Fe amorfo, materiales de Al, imogolita-alofano;caolinita o suelos de bajo pH. Así mismo las reacciones de precipitación como compuestos de Fe-P, Al-P y Ca-P(ante el pH alto de suelos calcáreos); P ocluido con óxidos; fijación; y potencial lixiviación pero solo en suelosextremadamente arenosos.

En el caso del potasio, los mecanismos que afectan su disponibilidad son las reacciones de intercambio y al igualque al P la adsorción específica, pero también la no intercambiabilidad, la lixiviación en suelos arenosos o de muy

baja CIC (<<4 cmol(+) kg-1), además su fijación en suelos ricos en arcillas.

USO ÓPTIMO DE P Y K A TRAVÉS DE LIBERACIÓN CONTROLADA

Las condiciones de suelo que favorecen la mayor eficiencia de fósforo de liberación controlada (CRF) son altosíndices de Fe-Al oxi-hidróxidos; presencia de Fe amorfo, imogolita-alofano-materia orgánica; presencia de caolinitade baja cristalinidad y de tamaño pequeño; alta intercambiabilidad y acidez (Al, H); suelos de alto pH (Calcáreos);alta escorrentía potencial; y suelos muy arenosos.

Por su parte las condiciones que aseguran una mayor eficiencia del potasio de liberación controlada son su uso ensuelos muy arenosos; en situaciones de muy baja CIC; ante arcillas altamente fijadoras de K (ej, vermiculita); altaintercambiabilidad y acidez (Al, H); alta escorrentía potencial; salinidad de suelo de media a alta; o altas tasas de Klocalizado o a la banda (o sea problemas de manejo).

Está demostrado que los fertilizantes de eficiencia mejorada en sus tres modalidades, fertilizantes de liberacióncontrolada, de lenta liberación o estabilizados, en condiciones adecuadas de uso elevan los rendimientos, logranmejorar la calidad de las cosechas, aportan una mayor flexibilidad de manejo y de varias formas inciden en unamenor contaminación ambiental. En la actualidad el reto de la industria en general apunta a bajar el costo porunidad de nutriente y así mismo aumentar su rentabilidad, lo que ya se ha logrado en diferentes cultivos. En elcongreso se presentó una gran cantidad de estudios que demuestran la conveniencia económica de aplicar estosfertilizantes de mayor eficiencia en diferentes cultivos extensivos pero también, en un número creciente de frutales.

El mercado mundial de los fertilizantes de eficiencia mejorada:

Sarah P. Landels de AgIndustries Research & Consulting, Inc., describió el mercado mundial de los fertilizantes deliberación controlada (CRFs) y el de los fertilizantes de nitrógeno estabilizado (SNFs).

La experta en el mercado mundial de fertilizantes explicó que EEUU, Europa Occidental y Japón han sidohistóricamente los tres mayores mercados regionales del mundo para los CRFs. Sin embargo señaló que elmercado norteamericano de CRFs es cerca de cinco veces más grande que el mercado europeo, considerandovolumen, y cerca de trece veces mayor que el mercado japonés. En este contexto, los productos de reacción conurea son los más usados en Europa y los fertilizantes recubiertos son los que predominan en Japón y EEUU

RÁPIDO DESARROLLO DEL MERCADO GLOBAL DE N ESTABILIZADO Y SNFs

Se estima que el consumo de SNFs –en EEUU- en 2010, ascendió a 3.381.000 toneladas de productos granularesy líquidos, los que contenían 1.318.000 toneladas de nitrógeno. En Europa Occidental, en tanto, el consumo deSNFs se estima que fue de 129.000 toneladas en 2009.

HITOS DEL MERCADO MUNDIAL DE SNFs DESDE 2010

En 2010 se forma la alianza de fabricación y marketing entre Koch Fertilizer Trading Sarl y Agrotain International,seguida del lanzamiento en Reino Unido de Koch Advanced Nitrogen™ (urea estabilizada con NBPT). En octubre de2012 Koch Agronomic Services adquiere el N estabilizado de Agrotain International y activos de SNF.

En octubre de 2011 Weyerhaeuser Company licencia Gavilon fertilizer para comercializar en exclusiva su nuevo

producto inhibidor de la ureasa NBPT (Arborite® AG). Koch Fertilizer en abril de 2012 lanza en Francia un nuevo

producto SNF (Nexen™ Fertilizer), basado en su tecnología de NBPT estabilizador de Agrotain®.

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