Tecnologías de fertilización y mantenimiento de áreas verdes
Este artículo describe diferentes tipologías de fertilizantes para el mantenimiento de áreas verdes. La descripción de cada tipo de fertilizante, sus características y el conocimiento en detalle de sus mecanismos de funcionamiento, son una herramienta necesaria para una gestión eficiente de recursos y un resultado óptimo.
En el presente artículo se describen las diferentes tipologías de fertilizantes que se pueden encontrar en el mercado, y por lo tanto, que los responsables y técnicos de mantenimiento de áreas verdes pueden tener a su disposición.
La descripción de cada tipo de fertilizante, sus características y el conocimiento en detalle de los mecanismos en los que basan su funcionamiento, pueden ser una herramienta necesaria para llevar a cabo una gestión eficiente de recursos, obteniendo un resultado óptimo que redunde en beneficio técnico, social, económico y ambiental.
Introducción
La tipología de fertilizantes empleados en el mantenimiento de áreas verdes es muy variada, así como amplia es la tipología de especies que integramos en estos espacios; desde cultivos permanentes con especies cespitosas, arbustivas y arbóreas a plantas de temporada cuya permanencia está limitada a unos meses. El objetivo del presente documento es caracterizar las diferentes tipologías de los fertilizantes, describiendo la tecnología en la que se basan con el fin de valorar su adecuación al ámbito del mantenimiento de las áreas verdes.
Consideraciones preliminares
El aporte de nutrientes mediante fertilizantes responde a la necesidad de mantener la fertilidad del suelo o sustrato donde se desarrollan las diferentes especies. Esta fertilidad incidirá directamente en el rendimiento de estos cultivos. Está claro que en este ámbito, el rendimiento ha de ser entendido no en términos productivos cuantitativos, como en agricultura, si no en parámetros cualitativos tales como aspecto, resistencia al uso (ej. pisoteo en césped), capacidad de regeneración, sensibilidad a enfermedades, etc.
Por otro lado, también desde el ámbito de la fertilización, se puede dar respuesta a la creciente necesidad y sensibilidad medioambiental, mediante el empleo racional de estos recursos y conociendo los aspectos técnicos que los caracterizan. Un capítulo aparte merecería la materia orgánica puesto que su uso está ampliamente difundido. No obstante su función principal es la de mejorar la fertilidad del suelo desde el punto de vista físico y estructural del suelo, más que su función meramente nutricional. Por ello, y por la gran heterogeneidad de tipologías, orígenes y comportamientos de la materia orgánica, no se profundizará en los citados aspectos nutricionales.
Por otro lado, las plantas necesitan una serie de nutrientes para su correcto desarrollo. Todos son importantes y la carencia o desequilibrio de alguno de ellos tendrá un efecto limitante en mayor o menor grado para el desarrollo. Los nutrientes necesarios en mayor cantidad (macronutrientes), son el Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K). El equilibrio o la fórmula de un fertilizante es la proporción de estos tres elementos. La exisitencia de diferentes equilibrios responde a que las necesidades nutricionales de las plantas son diferentes en base a su especificidad, ciclo de desarrollo o época del año.
Tipología de fertilizantes
La clasificación de los fertilizantes puede realizarse en base a diferentes criterios. Desde el punto de vista nutricional, podemos hablar de fertilizantes simples, binarios o ternarios, atendiendo a su contenido en uno, dos o los tres macronutrientes. Atendiendo al origen de los nutrientes, podemos hablar de :
- fertilizantes blending: mezcla de fertilizantes para conseguir el equilibrio deseado. Su aspecto es heterogéneo puesto que cada grano de fertilizante contendrá sólo alguno de los elementos, como heterogénea puede ser su distribución espacial por las diferentes características de peso específico, densidad, etc.
- fertilizantes complejos: fertilizantes homogéneos en los que cada grano contiene todos los elementos según el equilibrio propio del fertilizante. Su reparto espacial es homogéneo, en función de la homogeneidad de la granulación.
Atendiendo a la tecnología podemos hablar de:
- Fertilizantes convencionales: productos que no incorporan especificidad o avance tecnológico concreto que los diferencie. Son productos muy simples e inespecíficos.
- Fertilizantes especiales: productos que incorporan elementos tecnológicos, tanto en su proceso como en su tecnología de fabricación, que los diferencian de los anteriores dotándolos de un comportamiento particular y avanzado en función de las necesidades de los cultivos y del entorno.
Profundizaremos en estos últimos aspectos tecnológicos y las características de cada uno de estos grupos:
Fertilizantes convencionales
Los fertilizantes habitualmente utilizados en agricultura suelen ser sales más o menos solubles que aportan los nutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Este tipo de fertilizantes convencionales tiene la ventaja de que al ser altamente solubles en la solución del suelo, las raíces tienen gran facilidad para absorber sus nutrientes.
La aplicación de estos fertilizantes conlleva una respuesta prácticamente inmediata del cultivo, siempre que las condiciones de humedad del suelo así lo permitan. Esto puede ser positivo o negativo según se mire. Por ejemplo, las necesidades de mantenimiento y siega en el caso de cespitosas, serán mucho mayores por esta gran velocidad de desarrollo que provoca la inmediata disponibilidad de los nutrientes.
En caso de condiciones de falta de agua, la aplicación de estas sales puede originar un efecto adverso en el crecimiento y desarrollo de las plantas o, en el mejor de los casos, ninguna respuesta a su aplicación.
Frente a un bajo coste, las características de elevada solubilidad y rápida disponibilidad de los fertilizantes nitrogenados convencionales también presentan aspectos negativos:
· Pérdidas de nutrientes, principalmente N, hacia el medio ambiente, que originan la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas.
· Disminución de la eficacia de la fertilización (hasta un 70%), lo que obliga a realizar aplicaciones de fertilizantes más frecuentes.
· En su composición pueden figurar elementos nutricionalmente no relevantes o incluso perjudiciales en el ámbito de areas verdes o cultivos ornamentales, especialmente sensibles a la presencia de éstos. Nos referimos a cloruros (originados por el cloruro de postasio como fuente de este último), o incluso urea pura.
Fertilizantes especiales
Aparte de la mejora de la calidad de las materias primas y los procesos de fabricación, los avances más significativos en el ámbito de la fertilización, se han producido en la gestión eficiente del nitrógeno, elemento clave, con un ahorro económico y beneficio medioambiental. Estas tecnologías son la Liberación Lenta, la Liberación controlada.
Los fertilizantes de liberación lenta o controlada son fertilizantes que contienen nutrientes para las plantas en una forma tal que es disponible para éstas en un tiempo significativamente superior al de un fertilizante convencional con los nutrientes rápidamente disponibles.
Las ventajas que ofrecen respecto a los fertilizantes convencionales son:
· Reducción del riesgo a la toxicidad causada por las elevadas concentraciones de iones derivadas de la rápida disolución de los fertilizantes convencionales (disminución del riesgo de necrosis producidos por un elevado contenido en sales, por ejemplo provocados por errores de dosificación), lo que también permite la localización del fertilizante más cerca de las raíces.
· Disminución de la cantidad de trabajo destinado a realizar la fertilización, ya que se puede aportar una determinada cantidad de N con menos distribuciones que utilizando fertilizantes convencionales.
· Reducen significativamente las posibles pérdidas de nutrientes, especialmente el N nítrico, entre la aplicación del fertilizante y la absorción por las plantas, debido a una liberación gradual de los nutrientes a medida que la planta los necesita.
· La mejora de la eficiencia en la utilización del N mediante la utilización de fertilizantes de liberación lenta conduce al mantenimiento de un mejor aspecto y vigor puesto que la nutrición de las plantas viene dosificada a lo largo del tiempo.
Los dos grupos más importantes de fertilizantes de liberación lenta, de acuerdo con su proceso de fabricación son:
1. Productos derivados de la condensación de la urea o urea-aldehído, o fertilizantes de liberación lenta propiamente dichos. Son fertilizantes que tienen una fracción de N en forma de liberación lenta debido a un mecanismo químico de hidrólisis de macromoléculas orgánicas.
2. Fertilizantes recubiertos o enscapsulados. En este caso los nutrientes están introducidos en el interior de una cubierta que hace de barrera física en la liberación de nutrientes.
Fertilizantes de liberación lenta propiamente dichos
Existen en la actualidad tres grandes grupos de productos considerados como fertilizantes de liberación lenta: urea formaldehído (UF), isobutilidendiurea (IBDU, Isodur) y crotonilidendiurea (CDU, Crotodur).
Estos compuestos son macromoléculas lineales de diferente longitud, de baja solubilidad y con alto contenido en nitrógeno. La degradación de esta moléculas en el suelo se produce por prodesos físico-químicos (hidrólisis), microbiológicos, o una combinación de ambos. El resultado es la progresiva liberación de formas nitrogenadas que son asimilables por la planta, y que esta asimila de forma progresiva.
La longitud de estas cadenas es el factor que determina la disponibilidad del N para las plantas, así cuanto más larga sea la cadena más lentamente se libera el N. Uno de los principales retos de la fabricación de este tipo de fertilizantes es la dificultad de obtener la longitud de las cadenas deseada. El motivo es que cadenas cortas "duran" poco y las largas, demasiado o al menos un plazo de tiempo impredecible y agronómicamente poco gestionable.
Para saber la disponibilidad del N de liberación lenta de un fertilizante se utiliza el Índice de Actividad (IA). El IA se divide en tres fracciones (I, II y III) en función de la longitud de sus cadenas. De esta manera, la fracción I (cadenas cortas) se considera N disponible para las plantas de forma bastante rápida, la fracción II es el N realmente de liberación lenta, y la fracción III se considera N no disponible.
Índice de Actividad (IA) = (Fracción II) / (Fracción II + Fracción III)
Según la fórmula anterior, contra más alto sea el valor de este índice más N de liberación lenta tiene el fertilizante. Por tanto, un valor elevado de fracción II y bajo de fracción III proporcionará un fertilizante con unas excelentes características de liberación lenta.
Los fertilizantes a base de UF suelen tener un IA comprendido entre 40 y 60, y un contenido en N alrededor de 35 %. Esto provoca que la cantidad de N de liberación lenta propiamente dicho sea significativamente inferior a otros fertilizantes de liberación lenta. A diferencia de la UF, los fertilizantes a base de isobutilidendiurea (IBDU), obtenida como reacción entre la urea y el isobutilaldehído, presentan un IA del tienen un contenido en N de liberación lenta (fracción II) muy superior a aquellos que contienen UF. La IBDU se hidroliza en el suelo de forma gradual durante aproximadamente 3 meses formando urea, que posteriormente se transformará en las formas de N absorbibles por los cultivos (amoniacal y nítrica).
Otro de los compuestos de liberación lenta obtenido posteriormente a la UF es la crotonilidendiurea (CDU), formado por la reacción entre el aldehído crotónico y la urea. Se descompone en los suelos por hidrólisis y por la actividad bacteriana y presenta una liberación de nutrientes más lenta que la IBDU, y un IA del 99,8%.
Lo explicado hasta el momento puede hacer comprender que los fertilizantes de liberación lenta son idóneos para la fertilización de céspedes, viveros y cultivos ornamentales. Representan una evidente mejora de la eficiencia en el uso del nitrógeno respecto a los fertilizantes convencionales debido a una serie de ventajas prácticas como la liberación adaptada a las necesidades de las plantas traducido en mejoras de aspecto y mantenimiento, la eficiencia del aprovechamiento del fertilizante y la consiguiente reducción al mínimo de las pérdidas de NO3- por lixiviación.
Los numerosos ensayos de campo y la abultada experiencia (desde la década de los 70) demuestran como la utilización de fertilizante a base de IBDU como fertilización en césped reduce la formación de residuos de siega, reduce las aportaciones de fertilizante y reduce la formación de fieltro (thach) respecto a un fertilizante convencional.
Fertilizantes recubiertos o de liberación controlada
Los fertilizantes recubiertos son fertilizantes solubles que, después de su granulación, se les añade una cubierta protectora insoluble en agua, que controla la penetración de agua y controla la tasa de disolución de los nutrientes y su liberación. Por tanto, los fertilizantes recubiertos están formados por dos componentes:
- El gránulo con los nutrientes, que puede ser simple (p.e. urea) o complejo (NPK)
- Cubierta protector
Las características de la cubierta (material, grosor, porosidad,...) es el factor que determina el patrón de liberación de los nutrientes. Un fertilizante recubierto ideal tendría que disponer de una cubierta que permitiera la entrada de agua por sus poros para disolver los nutrientes formando una solución nutritiva concentrada, para posteriormente iniciar la liberación de éstos. Esta cubierta también tiene que tener una gran resistencia y elasticidad para evitar roturas, y con un espesor regular para obtener una liberación de los nutrientes uniforme.
Normalmente, los fertilizantes recubiertos se clasifican en función del material de recubrimiento. Los materiales de recubrimiento más utilizados son azufre, materiales poliméricos o una mezcla de los dos anteriores. El ritmo y el patrón (lineal, decreciente, etc) de liberación de los nutrientes y la duración está muy influenciada por el tipo de material recubrimiento, siendo los materiales poliméricos los que ofrecen una liberación mucho más controlada debido a las mejores características de espesor, resistencia y regularidad.
La velocidad de liberación viene regulada por presiones osmóticas de dentro del gránulo. Por ello será importante las características de la cubierta. En último extremo es la temperatura la que controla el proceso de liberación. A mayor temperatura, más liberación puesto que la planta puede también tener una tasa de crecimiento mayor.
En este caso, son todos los nutrientes los que son liberados de manera gradual, (a diferencia de los anteriores donde sólo lo es el Nitrógeno). Esto los hace especialmente indicados en aplicaciones donde el suelo o sustrato ejerce una baja o nula acción de tampón como lo haría un suelo normal, con una cierta fracción arcillo-húmica. Es el caso de los sustratos inertes o orgánicos tipo turba o matillo sin fertilizar.
La mezcla de estos fertilizantes garantizará el aporte regular de nutrientes a lo largo del tiempo establecido por las especificaciones del producto (normalmente de 3 a 12 meses). Por otro lado los hace susceptibles de ser aplicados cerca del sistema radicular (por ejemplo localizados en el hoyo de plantación) por no haber riesgo de quemaduras por exceso de nutrientes en disolución.
