Los comprimidos se forman mediante la compactación de polvos proteicos por compresión y se les incluye el nutriente deseado.

La investigación parte de la necesidad que tienen los cultivos andaluces de zinc, un fertilizante que liberan de manera controlada las pastillas patentadas y que es necesario para el correcto crecimiento de los cultivos. Además, la propuesta de los expertos andaluces evita el uso de más cantidades de las que requieren las plantas y frena que la lluvia o el riego lo deposite por barrido en otras zonas, contaminándolas.

El equipo de científicos está ahora inmerso en la fabricación de nuevos comprimidos para la liberación de otros nutrientes, como el hierro, y con otros materiales procedentes de residuos que fomenten el ciclo económico y sostenible de la agricultura. 

Los cultivos andaluces presentan generalmente deficiencias en zinc y en hierro, dos elementos necesarios para un correcto desarrollo de las plantas. Por eso, los agricultores deben suministrar por medio de fertilizantes estos nutrientes. En ocasiones, las lluvias o el riego barren los productos aplicados y las cantidades que se asimilan no son las adecuadas.

Con las pastillas de residuos de soja propuestas por los expertos de las universidades de Sevilla y Huelva en el artículo ‘Biodegradable soy protein-based tablets for the controlled release of zinc’, publicado en la revista Industrial Crops and Products, se van liberando paulatinamente las cantidades que en cada momento requiere el cultivo, evitando el uso excesivo de los fertilizantes.

Además, el material creado tiene una gran capacidad de absorber agua, lo que puede reducir la necesidad de riego de la planta hasta en un 50%. “El proceso permite la incorporación de 116 gramos de zinc en un kilo de producto que puede ser liberado durante 9 ó 10 horas en agua”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Sevilla Mercedes Jiménez Rosado, autora del artículo.

Esta fertilización especializada se traduce en cultivos más sanos, mayor rendimiento y mejor calidad de los productos agrícolas.

Así, el producto permite una fertilización más precisa y eficiente, mejorando tanto la productividad agrícola como la sostenibilidad ambiental al reducir el uso excesivo de fertilizantes y sus impactos asociados. Además, los expertos han logrado que el procesado de la proteína de soja sea fácil y eficiente, lo que lo hace muy competitivo. De esta manera, ya está prácticamente listo para su escalado industrial y su puesta en marcha en el mercado.

Control en la liberación

Cada tipo de cultivo tiene requerimientos específicos para la liberación gradual de nutrientes, que está afectada por factores como la composición del fertilizante, la forma en que está procesado y cómo reacciona con el suelo. Por eso, comprender y controlar la dinámica de liberación permite ajustar el abono para que los nutrientes estén disponibles cuando las plantas los necesitan, optimizando así su absorción y crecimiento.

Los comprimidos creados logran ese control en la liberación gracias a su composición y propiedades. Se forman mediante la compactación de polvos proteicos por compresión y se les incluye el nutriente deseado, en este caso, el zinc. Esta técnica consiste en aplicar presión a los residuos triturados. De esta forma, los granos que componen el polvo se deforman, crean una tensión superficial que los mantiene unidos y logran un bloque compacto y permeable que liberará progresivamente el fertilizante, al mismo tiempo que se degrada de manera sostenible la proteína. 

El equipo de la Universidad de Sevilla, responsable del artículo.

Adicionalmente, se puede recurrir a un tratamiento térmico para fortalecer sus propiedades mecánicas. “Este es un proceso sencillo, de bajo costo y fácilmente industrializable. Así, se pueden obtener comprimidos de liberación controlada a un bajo precio, lo que permite competir con los fertilizantes convencionales en el mercado actual”, añade la investigadora. 

Los expertos están inmersos en la fabricación de nuevas pastillas para la liberación de otros nutrientes, como el hierro, y con otros materiales procedentes de residuos que fomenten el ciclo económico y sostenible de la agricultura. Esta fertilización especializada contribuye a mejorar la productividad agrícola al asegurar que las plantas estén bien nutridas durante todo su ciclo de crecimiento.

Comparación entre un tomate con fertilización tradicional (derecha) y uno tratado con los comprimidos patentados (izquierda).

Esto puede traducirse en cultivos más sanos, mayor rendimiento y mejor calidad de los productos agrícolas. Además, se minimiza el riesgo de contaminación ambiental causada por el exceso de nutrientes que pueden llegar hasta las aguas subterráneas o causar otros impactos ambientales negativos.

Los trabajos se han financiado mediante el proyecto ‘Desarrollo de materiales absorbentes innovadores y sostenibles para aplicaciones biosanitarias y hortícolas’ del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

Referencias

Mercedes Jiménez-Rosado, Daniel Castro-Criado, José Fernando Rubio-Valle, Víctor Manuel Perez-Puyana y Alberto Romero. ‘Biodegradable soy protein-based tablets for the controlled release of zinc’. Industrial Crops and Products. 2024.

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