Nanofertilizantes: una solución innovadora para incrementar la producción agrícola y reducir el impacto ambiental de la fertilización

Los nanofertilizantes mejoran la eficiencia en la fertilización y contribuyen a mitigar efectos del cambio climático

Contexto de la historia

La producción agrícola tradicional resulta costosa para el agricultor y genera efectos negativos sobre el medio ambiente, producto de la baja eficiencia en la fertilización, ya que los cultivos solo asimilan entre el 20 y 40% del fertilizante. Una alternativa para abordar esta situación es combinar una fertilización balanceada con nanopartículas, dado que permite el desarrollo de una agricultura sostenible con beneficios tanto ambientales como económicos para el agricultor, al mejorar la eficiencia en la absorción de nutrientes y reducir la cantidad de fertilizante requerido por hectárea.

La iniciativa implementada

Evaluar el efecto de la aplicación de mezclas de fertilizantes y nanofertilizantes (zeolita, dióxido de titanio y oxido de zinc) en la producción intensiva de cultivos. Para esto se está desarrollando un proceso de nanoestructuración y caracterización de nanofertilizantes de TiO2, ZnO y zeolita, por medio de la técnica de molienda mecánica de alta energía, empleando un molino planetario. El material nanoestructurado se está implementando en parcelas experimentales en predios de productores de maíz. Los ensayos permiten realizar pruebas de fitotoxicidad, evaluar los efectos en la productividad y estimar los impactos generados sobre las características físicas, químicas y biológicas del suelo.

El uso de fertilizantes balanceados y nanofertilizantes en cultivos incrementa la producción de biomasa y la absorción de nitrógeno.

La solución tecnológica

- Fabricación de nanofertilizantes a base de TiO2, ZnO y zeolita en un molino de alta energía variando el factor de llenado, el tiempo y la velocidad de molienda. - Establecimiento de cultivos bajo invernadero y en campo. - Formulaciones de fertilizantes balanceados con propiedades adecuadas para mejorar la eficiencia en la fertilización. - Evaluación de efecto de la adición de fertilizantes con los nanofertilizantes en los cultivos. - Análisis de viabilidad financiera de una Spin-Off. - Acompañamiento técnico, capacitaciones y socialización de las tecnologías implementadas.

“La eficiencia en el uso del nitrógeno oscila entre 30 a 50% dependiendo de la especie forrajera, generando pérdidas económicas en la fertilización.”

— Dobermann, A. (2007). Nutrient use efficiency-measurement and management. Proc. Of International Fertilizer Industry Association (IFA) Workshop on Fertilizer Best Management Practices. Brussels, Belgium. March 7-9.

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Tipo de proyecto

Prácticas Agronómicas

Resultados

- Fabricación de nanofertilizantes de TiO2, ZnO y zeolita, y análisis en cultivos de Avena sativa, Tithonia diversifolia, Cenchrus clandestinus, Lolium perenne, Medicago sativa y Zea mays bajo invernadero. - Datos con tamaños de partícula de los nanofertilizantes sintetizados mediante molienda de alta energía variando parámetros de fabricación. - Evaluación de la absorción de nutrientes y la eficiencia en el uso de nitrógeno para diferentes cultivos. - Uso de nanofertilizantes de TiO2 con fertilización balanceada en cultivos de Lolium perenne bajo condiciones de invernadero. Se observó: Mejora en la producción de biomasa en base seca en 25% y en la eficiencia de recuperación del nitrógeno en 24%. - Establecimiento de parcelas experimentales con cultivos de maíz en Ecuador y en Colombia.

Datos relevantes