Fabricación y evaluación de nano compuestos para mejorar la eficiencia de fertilizantes en cultivos agrícolas

Abstract

El uso inapropiado o excesivo de fertilizantes convencionales (FC) conduce a una baja eficiencia, lo que disminuye el rendimiento de los cultivos y aumenta el costo de la fertilización. Además, provoca impactos ambientales adversos, debido a la lixiviación de nutrientes, la escorrentía superficial, la desnitrificación, y la volatilización. Se han desarrollado varios fertilizantes de liberación lenta, basados en nanocompuestos, para abordar este problema. La hipótesis de este trabajo es que los nanocompuestos nitrogenados (NCN) a base de bentonita modificada (BM) pueden adsorber iones nitrato y liberarlos lentamente para mejorar su eficiencia en el crecimiento del cultivo de lechuga en suelo; con el objetivo de fabricar y evaluar nanocompuestos nitrogenados a base de bentonita modificada como fertilizante de lenta liberación para mejorar la eficiencia del fertilizante en el crecimiento de plantas de lechuga (Lactuca sativa) en suelo. Se evaluó la toxicidad de cuatro surfactantes en la preparación de la BM, el surfactante HDA fue el surfactante en provocar menor daño al cultivo, debido a que tiene la menor longitud de cadena de carbonos lo cual provoca nula o baja toxicidad. Este nanocompuesto nitrogenado con la modificación del surfactante hexadecylamina (HDA) puede adsorber y liberar iones nitrato y se utilizó como fertilizante NCN para los siguientes experimentos: en dos experimentos se evaluó el efecto del nanocompuesto en diferentes dosis de N; el primer experimento 75-100-170 kg ha-1 y el segundo 115-69-210 kg ha-1 sobre columnas de suelo; se aplicaron 8 tratamientos resultado de la combinación entre NCN y el FC, se utilizaron en proporciones de 25, 50, 75 y 100 % de cada uno. Los 8 tratamientos resultantes fueron: 0/100, 25/75, 50/50 y 75/25, además de utilizar solo el material NCN 25/0, 50/0, 75/0 y 100/0. Los dos experimentos mostraron los mejores efectos en el crecimiento de las lechugas con los tratamientos 50 y 75% de nanocompuesto, lo que permite hacer uso de dosis más bajas que las recomendadas con FC. Tal comportamiento fue menor en el segundo experimento con una dosis más baja 75 kg ha-1 de N que en el tercer experimento (115 kg ha-1 de N). Se concluyó que el nanocompuesto nitrogenado adsorbe y libera iones nitrato, no afecta tóxicamente a las lechugas en suelo y reduce las dosis de fertilizantes convencionales en el crecimiento del cultivo de lechuga (Lactuca sativa)