Nanofertilizantes en el suelo y emisiones de óxido nitroso

Código:

ATN/RF-18959-RG

Iniciativa:

Convocatoria ordinaria

Monto FONTAGRO:

USD 199.899

Monto de Contrapartida:

USD 436.735

Plazo de ejecución

42 Meses

Monto total:

USD 636.634

Países participantes:

Colombia

Ecuador

Fuente de financiamiento:

Monto FONTAGRO 31% Otras agencias 0% Monto de Contrapartida 69%

Resumen ejecutivo

La baja eficiencia en el uso de nutrientes para la fertilización ha conllevado a la degradación de los suelos, lixiviación de nutrientes, contaminación de las aguas, altas emisiones de gases de efecto invernadero y deficientes modelos productivos. En consecuencia, los nanofertilizantes se presentan como una de las alternativas de mayor potencial. Por tanto, en este proyecto se sintetizarán y caracterizarán formulaciones de nanofertilizantes a base de dióxido de titanio, óxido de zinc y zeolita. Se realizarán pruebas de fitotoxicidad aguda con organismos indicadores terrestres (Lactuca sativa) para verificar el riesgo ambiental. Se cuantificará el efecto de la aplicación de nanofertilizantes en la eficiencia de fertilización, uso de nutrientes, características físicas, químicas y biológicas del suelo, producción de biomasa, respuesta espectral de los cultivos y evaluación de las emisiones de óxido nitroso y dióxido de carbono. Se creará un modelo empresarial de una spin off, para promover el acceso a los nanofertilizantes para los productores y el acompañamiento tecnológico en los modelos de fertilización. Finalmente, se consolidará un modelo tecnológico para la aplicación y distribución de nanofertilizantes que contarán con el acompañamiento técnico y capacitación correspondiente.

La solución tecnológica

Sintetizar y caracterizar nanofertilizantes de dióxido de titanio, óxido de zinc y zeolita para evaluar su efecto en la fertilización, el uso de nutrientes y las emisiones de óxido nitroso.

Se desarrollarán experimentos paralelos (Colombia y Ecuador) en condiciones de invernadero y de campo. Los ensayos bajo invernadero se efectuarán utilizando cultivos de Lolium perenne establecidos en bandejas experimentales de 0,25 m2 con 50 kg de un suelo Inceptisol. Los ensayos en campo se desarrollarán utilizando cultivos de maíz en 48 parcelas experimentales.

Resultados

Al finalizar el proyecto se generarán documentos que evidencien:

La factibilidad de las diferentes metodologías de síntesis para formular nanofertilizantes con superficies activas y estables
El establecimiento de un ranking de riesgo ambiental de los nanofertilizantes sobre organismos terrestres
El establecimiento de metodologías de uso de los nanofertilizantes que incrementen la eficiencia en el uso de nutrientes y producciones de biomasa
La evaluación del efecto de los nanofertilizantes sobre las características físicas, químicas, biológicas del suelo
La evaluación de la potencial mitigación en las emisiones de N2O y CO2.
Categorización con el impacto ambiental de los nanofertilizantes sobre un organismo terrestre en condiciones de laboratorio mediante la concentración efecto media (EC50) de los nanofertilizantes evaluados.
Publicación de artículo científico.

Actualmente se ha obtenido:

Fabricación de nanofertilizantes de TiO2, ZnO y zeolita: análisis en cultivos de Avena sativa - Tithonia diversifolia - Cenchrus clandestinus - Lolium perenne - Medicago sativa - Zea mays bajo invernadero.
Uso de nanopartículas de TiO, fertilización balanceada en cultivos de Lolium perenne en condiciones de invernadero: Mejora en la producción de biomasa en base seca en un 25% y en la eficiencia en la recuperación del nitrógeno en un 24%.
Diseño experimental con 12 tratamientos, 3 réplicas por tratamiento y 4 cortes experimentales con 3, 6 y 9 g de fertilizante balanceado: Incremento de la biomasa en un 8,9 % en los tratamientos sin fertilización.
Establecimiento de parcelas experimentales con cultivos de maíz en Ecuador y en Colombia.
Artículo científico publicado
Propuesta de proyecto de Creación de la Spin-off.

Beneficiarios

Los beneficiarios directos del proyecto serán 500 productores que implementen la aplicación de nanofertilizantes en sus predios y 1500 productores capacitados para su aplicación pertenecientes a la Sociedad de agricultores de Santander (Colombia) y la Asociación de Moradores San Lorenzo de Mapasingue (Ecuador). Asimismo, los estudiantes que realizarán su trabajos de grado en el marco del proyecto (12 tesis de pregrado y 4 de posgrado).

Actualmente se han beneficiado a: