Este un material de acoperire: Îngrășăminte cu eliberare controlată în agricultură

În urmă cu peste 50 de ani, îngrășămintele cu eliberare controlată Osmocote (CRF) de la ICL au introdus primele îngrășăminte acoperite cu polimeri în SUA: o granulă NPK cu un strat de rășină organică, asigurându-se că o singură aplicare a nutrienților va fi suficientă pentru o perioadă lungă de timp. Astfel, s-a marcat începutul unui principiu de aplicare a îngrășămintelor cu totul nou. Acest concept a fost dezvoltat inițial pentru plantele ornamentale de mare valoare cultivate în ghivece, unde pierderea de nutrienți afectează direct calitatea culturii. Conceptul CRF a fost adoptat rapid la alte culturi de mare valoare, cum ar fi căpșunile și pomii fructiferi, unde eficiența și simplitatea aplicării îngrășămintelor au fost de folos.

Adoptarea în culturi horticole și agricole mai extinse nu a fost încă potrivită, în principal din cauza diferenței de preț dintre CRF și îngrășămintele convenționale. În ultimii 10-15 ani, noile evoluții tehnice au permis crearea de produse CRF mai economice și mai eficiente, creând posibilități pentru o utilizare mai răspândită a îngrășămintelor cu eliberare controlată în agricultură.

Având în vedere că se preconizează că populația globală va crește și mai mult până în 2050, iar terenurile arabile vor scădea, fermierii trebuie să utilizeze mai eficient terenurile de care dispun. În același timp, presiunile globale și schimbările climatice sporesc, de asemenea, necesitatea de a aplica îngrășămintele într-un mod mai sensibil și de a utiliza tehnologii care contribuie la reducerea impactului agriculturii asupra mediului la nivel mondial.

Cea mai mare eficiență în utilizarea nutrienților

CRF este considerată tehnologia de îngrășăminte cu cea mai mare eficiență de utilizare a nutrienților. Este recunoscut pe scară largă faptul că îngrășămintele minerale, inclusiv CRF, sunt responsabile pentru hrănirea a aproximativ jumătate din populația lumii. Îngrășămintele convenționale se dizolvă în sol imediat după aplicare, oferind nutriție doar pentru o perioadă scurtă de timp. Sunt necesare mai multe aplicații de îngrășăminte pentru a se asigura că cultura primește nutriția de care are nevoie. Aplicațiile multiple pot fi, de asemenea, practic dificile pentru fermele mari, deoarece sunt costisitoare și, după cum știm din studiile recente, problemele legate de compactarea solului cresc încontinuu.

Datorită acoperirilor lor speciale, granulele CRF își eliberează nutrienții treptat pe o perioadă lungă de timp. În funcție de longevitatea unui produs CRF, eliberarea nutrienților durează de la câteva săptămâni până la mai multe luni.

CRF-urile susțin o mai bună eficiență a utilizării nutrienților, datorită reducerii pierderilor de nutrienți în mediu și a noilor metode de aplicare, cum ar fi aplicarea în gaura de plantare.

Creșterea eficienței nutrienților se realizează prin potrivirea strânsă a nevoilor de nutrienți ale culturilor cu eliberarea de nutrienți a CRF. Acest lucru nu numai că duce la o creștere optimă, dar, de asemenea, reduce percolarea nutrienților, volatilizarea, denitrificarea și scurgerea.

CRF poate menține sau crește randamentul culturilor la aporturi totale de nutrienți mai mici – un beneficiu important în regiunile în care reglementările au început să limiteze de exemplu, aportul total de azot.

CRF-urile reduc numărul de aplicații necesare: un avantaj major în regiunile în care costurile forței de muncă manuală sunt ridicate sau în regiunile (tropicale) în care mecanizarea și transportul îngrășămintelor sunt complicate din cauza pantelor abrupte sau a infrastructurii precare.

În funcție de circumstanțele în cultivare, CRF-urile pot reduce semnificativ:

• utilizarea totală a îngrășămintelor: cu o rată de 20%, chiar și până la 50%;
• percolare: cu o rată de până la 55%;
• denitrificare: cu o rată medie de până la 40%;
• volatilizare: cu o rată de până la 40%.

(Numere bazate pe cercetări independente cu tehnologii ICL CRF)

Ce este un îngrășământ cu eliberare controlată?

Este important de reținut că nu toate CRF-urile sunt la fel și adesea termenul CRF este utilizat – incorect – atunci când se are în vedere îngrășămintele cu eliberare lentă (SRF). Să ne uităm la definițiile oficiale ale acestor două tipuri de îngrășăminte:

CRF: “Un îngrășământ în care eliberarea de nutrienți este controlată, îndeplinind rata de eliberare declarată a nutrienților și timpul de eliberare declarat la o temperatură specifică.” (ISO 8157:2015)

SRF: „Un îngrășământ al căruia, prin hidroliză și/sau prin biodegradare și/sau prin solubilitate limitată, nutrienții disponibili pentru plante sunt răspândiți pe o perioadă de timp, în comparație cu un produs „solubil de referință”, de exemplu, sulfat de amoniu, nitrat de amoniu, și uree.” (ISO 8517:2015)

Deci, mecanismul de eliberare a nutrienților pentru cele două îngrășăminte este complet diferit. SRF-urile sunt minerale care au nevoie de un anumit timp pentru a se dizolva sau pentru a elibera nutrienții lor. CRF-urile necesită o acoperire de bună calitate și un proces de fabricație consecvent. În timp ce eliberarea nutrienților SRF este influențată de temperatură, apă, pH-ul solului și microorganisme, CRF-urile sunt influențate numai de temperatură și apă.

Tehnologii cu eliberare controlată

Există diferențe care pot fi găsite și în materialele aplicate pentru a crea acoperirea. Ceea ce este important de înțeles este că aceste diferențe există și că au un impact direct asupra eficienței eliberării nutrienților. Cea mai eficientă tehnologie de acoperire este cea mai recent dezvoltată – acoperirea polimerică. Acest lucru permite cel mai bun control asupra eliberării de nutrienți și, astfel, se potrivește cel mai bine cerințelor plantei, fără accelerări sau decelerări bruște în eliberare.

Un alt aspect de luat în considerare atunci când alegeți un CRF este legat de , combinația de nutrienți și chiar nivelul lor de acoperire. Un amestec de îngrășământe care constă dintr-o fracție acoperită de 10% este adesea numit îngrășământ cu eliberare controlată, dar, după cum vă puteți imagina, caracteristicile sale de longevitate, eficiența și efectul asupra siguranței plantelor sunt foarte diferite de un CRF care este 100% acoperit. Cu cât aplicați îngrășământul mai aproape de rădăcinile unei culturi, cu atât este mai important să utilizați un produs CRF care este acoperit complet. De exemplu, în silvicultură, unde îngrășămintele sunt aplicate în gaura de plantare și copacul tânăr sau răsadul este plantat direct pe ele, un CRF de bună calitate, acoperit 100% este esențial.

Un CRF complet acoperit este, de asemenea, cea mai eficientă opțiune pentru a reduce pierderile de nutrienți, ceea ce, la rândul său, crește eficiența utilizării nutrienților îngrășământului și reduce emisiile în mediu.

Eliberarea controlată previne pierderile de nutrienți

Azotul (N) este deosebit de predispus la pierderi prin percolarea nitraților, în principal în solurile ușoare (nisipoase). În zonele cu climă tropicală, pierderile totale de azot sunt cele mai mari. Azotul cu eliberare controlată este adesea încorporat în sol, astfel încât scurgerea să fie redusă automat la minimum. Acoperirea din jurul N asigură evitarea nivelurilor ridicate de NO3 din sol la scurt timp după aplicare, astfel încât să poată fi prevenită și percolarea.

Fosforul (P) suferă de fixare în sol. Se poate întâmpla pe soluri alcaline/calcaroase fixatoare de P și soluri acide fixatoare de P care sunt bogate în (hidr)oxizi de aluminiu și fier. Părți mari ale tropicelor umede sunt acoperite cu soluri acide de tip argilă, extrem de deteriorate, care sunt predominant fixatoare de P. CRF-urile pot preveni fixarea solului: fosforul din CRF-uri poate menține concentrația de nutrienți în soluri scăzută și, astfel, poate limita precipitațiile cu minerale reactive sau adsorbția acestora.

Potasiul (K) se poate scurge cu ușurință pe soluri nisipoase în zonele cu precipitații abundente și în solurile tropicale cu intemperii. CRF-urile pot preveni percolarea. Din cauza infrastructurilor complicate din multe țări tropicale, reducerea aportului și transportului de nutrienți către plantații poate fi foarte importantă pentru a îmbunătăți amprenta de carbon a culturii.

Eficiența CRF și pierderile reduse de nutrienți permite ca un fermier să poată reduce dozele de aplicare și în același timp să mențină un nivel sănătos de producție. Ratele mai mici reduc costurile totale ale îngrășămintelor și ușurează aplicarea îngrășămintelor. La aceeași rată de aport, CRF-urile s-au dovedit a crește producția per ha.

“La ICL ne-am folosit expertiza și experiența în acoperire în ultimul deceniu pentru a dezvolta formule speciale cu procente de acoperire și longevități specifice, care creează o eficiență mai mare de utilizare a nutrienților într-o anumită cultură sau grup de culturi.
“

Istorioare de succes în agricultură

CRF-urile sunt deja utilizate cu succes în mai multe culturi agricole în care eficiența nutrienților, reducerea aportului de îngrășăminte și aplicațiile sunt foarte importante (de exemplu banane, cafea, ulei de palmier, orez, trestie de zahăr și cartofi). Dar nu există un CRF universal care să realizeze o eficiență mai mare în utilizarea nutrienților și randamente mai mari în fiecare cultură la care este aplicată, în fiecare regiune. Este important să înțelegem nevoile culturilor și să corelăm cel mai bun CRF posibil cu acestea, precum și cu circumstanțele de creștere din regiune.

La ICL ne-am folosit expertiza și experiența în acoperire în ultimul deceniu pentru a dezvolta formule speciale cu procente de acoperire și longevități specifice, care creează o eficiență mai mare de utilizare a nutrienților într-o anumită cultură sau grup de culturi. Eficacitatea acestor concepte CRF a fost demonstrată în programul nostru extins de studii și cercetări independente, care a dus la programe CRF personalizate.

Studii la cartofi, Olanda. O aplicație de ICL CRF (Agrocote Max, sub linia roșie) acoperit complet în loc de trei aplicații cu îngrășăminte convenționale pe bază de azot (practică a cultivatorului, deasupra liniei roșii) a crescut randamentul total cu 9% și a generat un venit suplimentar de 450 EUR/ha.

Un studiu de cafea în statul Minas Gerais, Brazilia, unde îngrășământul convențional este aplicat de 3 ori pe an prin aplicare la suprafață (stânga), comparativ cu o formulă ICL CRF de 4-5M într-o singură aplicare (dreapta).

Viitorul CRF?

Evoluțiile tehnologice din ultimul deceniu au făcut posibile îngrășăminte cu eliberare controlată mai economice, care schimbă practicile agricole. CRF joacă acum un rol cheie în reducerea pierderilor de nutrienți și în menținerea sau creșterea randamentelor culturilor la aporturi de nutrienți mai mici sau similare decât practica convențională a cultivatorilor.

Analizele ciclului de viață vor oferi producătorilor agricoli, comerțului și consumatorilor informații suplimentare cu privire la beneficiile pentru mediu și amprenta de carbon redusă a acestei tehnologii, în comparație cu îngrășămintele agricole convenționale.

Cercetarea independentă privind eficiența CRF este în curs de desfășurare și este important să convingem factorii de decizie politică să adopte tehnologia în orice nouă legislație pentru a reduce impactul asupra mediului al practicilor de îngrășăminte.

Acoperirile actuale polimer-sulf și polimer se degradează foarte lent și sunt efectiv inerte în sol după eliberarea nutrienților. Acestea sunt concepute pentru a fi cât mai subțiri posibil (subțiri ca un fir de păr uman) și permeabile, permițând în același timp acoperirii să-și îndeplinească funcția: să controleze eliberarea de nutrienți într-un timp predefinit. În următorul deceniu, legislația viitoare, cum ar fi noile norme europene privind biodegradabilitatea acoperirilor CRF, va provoca producătorii de îngrășăminte să creeze noi tehnologii de acoperire care se degradează mai repede.