Este polímero puede reducir hasta 4 veces la contaminación generada por los lixiviados que resultan de la fertilización de suelos, a la vez que optimiza la absorción de nutrientes en diferentes cultivos.

Cuando se abona la tierra con fertilizantes inorgánicos (síntesis química), los cultivos solo aprovechan, en promedio, entre el 15 % y el 30 % de los nutrientes. Los restantes se convierten en lixiviados que se disuelven en el agua, atraviesan los poros del suelo y contaminan las fuentes hídricas, atentando contra la salud humana y las especies acuáticas. 

La aplicación de estos productos también genera un fenómeno de eutrofización, en el que la aparición de plantas invasoras le quita nutrientes a las endémicas. Situación similar ocurre con fertilizantes orgánicos como la gallinaza o el compost, en los que se requiere mayor tiempo y cantidad de compuestos para lograr el mismo efecto. (Lea: Agropiro: la pastura que rehabilita suelos marginales)

En relación con el consumo de fertilizantes por hectárea cultivada, el Banco Mundial muestra que Colombia pasó de 584,9 kilogramos en aplicaciones por hectárea en 2010, a 744,3 en el 2012.

A partir de una tesis de maestría realizada por Ingrid Yadira Aguilar, dirigida por la profesora María José Martínez, profesora asociada al Departamento de Química de la U.N. en colaboración con el docente César Sierra, se encontró una alternativa de origen natural y práctica con el empleo de biopolímeros degradables. Estos compuestos naturales actúan como matriz que libera lentamente nitrógeno, potasio y fósforo, nutrientes necesarios para el desarrollo de las plantas. 

“A nivel mundial se investiga desde hace unos 15 años con polímeros como almidones de glucosa, pero decidimos mirar otros que nunca se habían usado”, expresó la profesora Martínez, refiriéndose al xantano, un polisacárido producido por la bacteria Xanthomonas campestris, la misma que provoca las zonas negras en el brócoli y otras verduras, y que no tiene antecedentes de uso para control de fertilizantes. (Lea: De la calidad de suelos dependerá el futuro alimentario en Colombia)

Este compuesto es una goma biológica utilizada principalmente para mejorar la calidad y rendimiento de los alimentos, optimizando el color, sabor, textura y estabilidad.

Las pruebas de laboratorio con suelos de cultivo de papa, llevadas a cabo en el Departamento de Química de la UN, demostraron que la liberación controlada del xantano llegó a cumplir entre 37 y 40 días de duración en tiempo de vida media, es decir, el 50 % de su capacidad. 

La mayor efectividad es debido a que el proceso demora casi 20 veces más que con el fertilizante de síntesis química, el cual llega a los 2,3 días en promedio. “Además, se demostró que el proceso de lixiviación, con el uso del xantano, tarda entre 3 y 4 veces más en completarse”, afirmó la investigadora.

Dado que los polímeros se componen de unidades pequeñas que forman una cadena, cada molécula alcanza hasta mil unidades juntas, lo cual ayuda a su trabajo de fertilización y a convertirse en agua y dióxido de carbono a medida que se va degradando. 

Varias pruebas

El análisis de la potencialidad de los biopolímeros incluyó almidón de maíz, alginato (distribuido en algas marinas pardas), quitosán (que viene de los caparazones y cascarones de crustáceos), entre otros, así como la combinación entre estos mismos. 

En las pruebas se mezclaron concentraciones del fertilizante inorgánico en estado puro con los polímeros. Se prensaron y se armaron tabletas de tres centímetros de diámetro por 0,3

cm de grosor y luego se aplicaron sobre muestras de suelo usado para cultivos de papa, en Boyacá.  (Lea: Herramientas para determinar la conservación de los nutrientes del heno)

Aquí se evidenció, además del promedio de 37 y 40 días que demora el xantano en liberar los nutrientes, que la combinación de este con el almidón registra 23 días de proceso, mientras que con alginato es de 20.

Para la evaluación se utilizaron fertilizantes de síntesis química como cloruro de potasio y fosfato de diamonio, aunque también se pueden emplear otras sustancias químicas como úrea, nitrato de amonio, superfosfatos o fertilizante habitual.