Pais: Brasil

Fecha: 03 de Julio del 2017

La investigación desarrolla hidrogel fertilizante de bajo costo, EMBRAPA

A primera vista hasta parece canela en polvo, por el color y la textura, pero es un fertilizante de liberación controlada desarrollado a base de hidrogel con capacidad de absorber hasta mil veces su peso en agua y con potencial para llevar varias fuentes de nutrientes. El producto se aplica en polvo en el suelo. En contacto con la lluvia o por medio de sistemas de riego, el fertilizante absorbe gran volumen de agua y la libera junto con el nutriente de forma controlada. Los resultados de la tecnología son prometedores y los investigadores buscan alianzas con la iniciativa privada para finalizarla y, posteriormente, llevarla al mercado. Desarrollada en la Embrapa Instrumentación (SP), ese hidrogel permite aumentar el tiempo de liberación del fertilizante en el suelo. Con una sola aplicación, los nutrientes pueden ser liberados a lo largo de hasta ocho días, ayudando en el mejor aprovechamiento del producto. Con ello es posible reducir costos, debido a la menor aplicación de fertilizante, y tener menos concentración en las labranzas, disminuyendo el riesgo de contaminación ambiental. La tecnología presenta, además, un costo de producción muy inferior a los hidrogeos convencionales. El nuevo fertilizante tiene hasta cuatro veces más resistencia a la compresión cuando se incorporan nanoargilas. Esto es importante porque garantiza la integridad del material durante el transporte. El investigador de Embrapa José Manoel Marconcini aclara que la nueva formulación del fertilizante a base de hidrogel puede aplicarse en diferentes cultivos, según la necesidad de nutrientes de cada planta. "El fertilizante fue desarrollado de forma que pueda cargar y liberar tanto macro como micronutrientes en la labranza", aclara. Actualmente los ensayos se están realizando en la Embrapa Hortalizas (DF) en casa de vegetación con tomate y pimiento. De acuerdo con el investigador de aquel centro de investigación Marçal Henrique Amici Jorge, que acompaña los experimentos hace más de un año, la tecnología es prometedora, pero hay la necesidad de refinar más la investigación para ajustar las concentraciones de hidrogel y las formulaciones del sustrato. Aunque el uso del hidrogel en el sector agrícola se considera prometedor, el alto costo de producción y la baja biodegradabilidad de los productos convencionales todavía limitan su aplicación a gran escala. La forma encontrada por los investigadores para reducir ese costo, y aún mejorar algunas propiedades de liberación gradual de nutrientes, fue incorporar argilominerales en las cadenas poliméricas del hidrogel. Mientras que el hidrogel puro se puede encontrar de R $ 40,00 a R $ 50,00 el kilo, el argilomineral usado en la investigación costó centavos. En el Laboratorio Nacional de Nanotecnología para el Agronegocio de la Embrapa Instrumentación, los resultados forman parte de un esfuerzo de varios trabajos de investigación, recientemente descritos en la disertación de maestría del estudiante Adriel Bortolin, del Departamento de Química de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) . El estudio recibió apoyo de la Fundación de Amparo a la Investigación del Estado de São Paulo (FAPESP). De acuerdo con el investigador Caue Ribeiro, jefe adjunto de Transferencia de Tecnología de la Embrapa Instrumentación y orientador de la maestría, no hay noticia de producto comercial similar para uso en la agricultura. Los hidrogeos convencionales comenzaron a ser utilizados como acondicionadores de suelo a finales de la década de 1980. Sólo recientemente, algunos grupos de investigación se atentaron al potencial del hidrogel de llevar nutrientes en cultivos. "Es con el fin de explorar ese nicho de mercado que el hidrogel fue desarrollado, con la ayuda de diversos colaboradores. Creemos que tiene alto potencial para ser empleado," revela el científico. Los investigadores también creen que habrá interés de industrias para fabricación a escala y comercialización de la tecnología. La investigación se inició en Embrapa Instrumentación con el equipo liderado por el investigador Luiz Henrique Capparelli Mattoso, durante orientación de curso de doctorado de Fauze Ahmad Aouada, actualmente profesor en el Departamento de Física y Química de la Universidad Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (Unesp) , Campus de Isla Solteira. A continuidad de esta investigación, el maestro Adriel Bortolin se empeñó para mejorar las características de los hidrógenos por la combinación de polisacáridos, ya que estos polímeros naturales mejoran las propiedades hidrofílicas (atracción por agua) de los hidruros y su biodegradabilidad. La formulación con polisacáridos modificados con el argilomineral formó un nanocomposito, que es la estructura de liberación. Según Mattoso, hay formulaciones de nanocompuestos siendo estudiadas que pueden absorber más de dos litros de agua por gramo de material seco, valor bastante superior a hidrogeles comerciales. "La forma de producción desarrollada por nuestro equipo es la responsable de mejorar las propiedades de absorción de agua y también de carga de nutrientes, en promedio siete veces más eficiente que el material que no sufrió ese procesamiento", cuenta. Uno de los principales beneficios de los sistemas de liberación controlada es la prolongación del tiempo de liberación del insumo agrícola en el suelo. Bortolin resalta que, con una sola aplicación, el fertilizante puede llevar días, y hasta meses, para liberar todos los nutrientes, lo que ayuda a evitar pérdidas por lixiviación o volatilización, entre otros. En laboratorio, las pruebas en agua demostraron que el fertilizante tarda más de ocho días para ser liberado completamente. Entre las ventajas de la aplicación de estos insumos, cuya liberación de agua y nutrientes puede ser controlada, están la reducción de costos, por la menor aplicación del fertilizante, disminución de concentraciones elevadas en la labranza y, por consiguiente, menor riesgo de contaminación ambiental. Bortolin resalta, además, que la incorporación de un argilomineral en la matriz polimérica reduce el costo de producción y aumenta la capacidad de llevar el nutriente al campo, liberándolo de forma más lenta y haciéndolo más fácil de procesar.