La sobreutilización de fertilizantes convencionales generó consecuencias ambientales significativas, como la contaminación del agua, la degradación del suelo y la emisión de gases de efecto invernadero.

Investigadores de la American Chemical Society (ACS) desarrollaron un fertilizante en forma de microesferas de vidrio que, según explicaron en un estudio publicado en Agricultural Science & Technology, permite una liberación controlada de nutrientes, mejorando su absorción y reduciendo el impacto ecológico.

El uso de fertilizantes químicos es fundamental para la reposición de nutrientes en el suelo y el mantenimiento de la productividad agrícola. No obstante, la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) estimó en 2020 que la demanda mundial de estos insumos superaría los 200 millones de toneladas, lo que incrementa los riesgos de contaminación y contribuye a fenómenos como la proliferación de algas tóxicas en cuerpos de agua.

Según el estudio de ACS, las pérdidas de nutrientes por lixiviación en las aguas subterráneas y la emisión de óxido nitroso son algunas de las principales problemáticas asociadas a los fertilizantes convencionales, lo que hace necesaria la búsqueda de alternativas más eficientes y sostenibles.

La investigación liderada por Danilo Manzani y Eduardo Ferreira detalla el desarrollo de un material compuesto por microesferas de vidrio enriquecidas con fósforo, potasio y calcio.

Según el estudio, a diferencia de los fertilizantes tradicionales, estas partículas permiten una liberación progresiva de los nutrientes, lo que optimiza su absorción por las plantas y minimiza su impacto ambiental.

“El vidrio fertilizante puede ajustarse a las necesidades específicas de los cultivos, liberando los nutrientes de forma lenta y sostenible sin afectar la calidad del suelo”, afirmó Manzani en la publicación de ACS Agricultural Science & Technology.

Los investigadores realizaron una serie de experimentos para evaluar el comportamiento del fertilizante. En una primera prueba, detallaron que las microesferas se sumergieron en agua y en una solución que simulaba las condiciones del suelo. Durante 100 horas, los nutrientes se liberaron de manera constante, con mínimas fluctuaciones.

En otro ensayo, los científicos aplicaron tanto una solución líquida de nutrientes como distintas cantidades de microesferas de vidrio a suelos sembrados con césped.

Según los resultados del estudio, la solución líquida generó un crecimiento inicial acelerado, pero su efecto disminuyó rápidamente, mientras que el fertilizante de vidrio permitió un desarrollo sostenido de las plantas a lo largo del tiempo.

Para evaluar su impacto ambiental, los investigadores expusieron semillas de lechuga y cebolla al contacto con el fertilizante de vidrio. Según los datos obtenidos, la tasa de germinación y la salud celular de las semillas no presentaron alteraciones en comparación con aquellas que no fueron expuestas, lo que indicaría que el producto es seguro para su uso agrícola.

El estudio publicado en ACS Agricultural Science & Technology destacó que la capacidad de este fertilizante para liberar nutrientes de manera controlada permitiría reducir la necesidad de aplicaciones frecuentes, lo que disminuiría la contaminación del agua y optimizaría la eficiencia de los cultivos.

Además, los investigadores indicaron que su formulación permite su integración en sistemas de agricultura de precisión, ya que el tamaño y la composición de las microesferas podrían adaptarse a las necesidades de distintos cultivos.

La investigación recibió financiamiento de la Fundación de Investigación de São Paulo, el Centro de Investigación en Materiales Vítreos y el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de Brasil, entre otras instituciones.

Con este desarrollo, la ACS resaltó que el uso de fertilizantes más eficientes y sostenibles representa un avance en la búsqueda de soluciones innovadoras para la producción agrícola, alineadas con las necesidades ambientales y productivas del sector.