Fertilizante de liberación controlada a base de micropartículas de zeolita impregnadas con urea y encapsuladas en perlas de alginato de calcio

Abstract

El crecimiento rápido de la población mundial exige una mayor producción de alimentos, mientras que la degradación de los suelos de cultivo demanda el uso de mayor cantidad de fertilizantes, que se aplican en forma ineficiente produciendo una severa contaminación del medio ambiente. En el presente trabajo se ha investigado la preparación de un fertilizante de liberación controlada (FLC) a base de micropartículas de zeolita, del tipo Clinoptilolita, enriquecidas con urea y encapsuladas en perlas de alginato de calcio (PAC). Para impregnar la zeolita en polvo (ZP) con urea, se mezcló la ZP con una solución acuosa sobresaturada de urea y se secó en un horno a la temperatura de 80 oC durante 4 h. Este material se pulverizó y se mezcló con una solución de alginato de sodio (AS), la mezcla se hizo gotear sobre una solución 0,2 M de cloruro de calcio, obteniéndose perlas de forma esférica. Las propiedades del fertilizante obtenido se caracterizaron con Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Espectroscopia Infrarroja con trasformada de Fourier (FTIR). La cinética de liberación de la urea a partir de las perlas en medio acuoso a pH=7 se siguió mediante la técnica de Espectroscopia Visible, aprovechando la formación de un complejo coloreado de la urea con DMAB (p-dimetilaminobenzaldehido) en acetonitrilo y HCl, que presenta una máxima absorbancia a la longitud de onda de 420 nm. Los datos de la cinética se procesaron con el modelo de Korsmeyer – Peppas, obteniéndose el siguiente resultado para la composición 90/10 (urea/zeolita – U/Z) n=1,534 ± 0,030, K=0,050 ± 0,002 y R2=0.997, el valor del parámetro n indica que la cinética de liberación corresponde a un modelo de difusión Fickiana. Además, se estudió la cinética de liberación de la urea en suelo de cultivo durante 30 días, obteniéndose un porcentaje de liberación de la urea del 90 %. Por otro lado, los ensayos preliminares en el cultivo de plantas de maíz demostraron que los cultivados con el FLC presentan un mejor rendimiento en el crecimiento, desarrollo de hojas y tallos con respecto a los cultivados sin la aplicación de FLC.