La humanidad ha buscado a través de la agricultura asegurar su sustento a través de la producción de alimentos. Por ejemplo, aztecas, romanos, griegos y egipcios entre otras civilizaciones utilizaron estiércol, orina, paja y compost de manera empírica, garantizando la producción y sin deteriorar la salud del suelo. Luego en el siglo XIX, Justus von Liebig marcó un antes y un después cuando formuló la “ley del mínimo”, que sentó las bases para comprender la importancia de los nutrientes en el crecimiento vegetal. A inicios del siglo XX, con el proceso Haber-Bosch en 1909, la humanidad pudo fijar nitrógeno del aire para producir amoníaco a gran escala, esto permitió elaborar fertilizantes sintéticos ricos en nitrógeno. Finalmente, llegados a “La Revolución Verde”, bajo el liderazgo de Norman Borlaug (1960–1980), esta se consolido como pilar de la agricultura intensiva con la incorporación de variedades mejoradas, fertilizantes químicos y pesticidas (Bouhia, Y., et al., 2022).
Esta revolución también se destacó por su dependencia de insumos externos y el consumo elevado de energía fósil en la fabricación, resultando en impactos ambientales como la contaminación fuentes hídricas por lixiviación, la degradación de suelos y altas emisiones de CO₂. Ahora la agricultura tiene el reto de alimentar a más de 8.000 millones de personas sin agotar los recursos, y es por esto que surge la necesidad de una nueva revolución que asuma los retos ambientales y productivos (Tarancon, et al., 2011). Una de las estrategias emergentes son los fertilizantes órgano-minerales, que combinan lo mejor de lo sintético y lo orgánico, al tiempo que nos permite “nutrir sin agotar”.
Fertilizantes sintéticos: Un costo mayor al beneficio
Los fertilizantes sintéticos o químicos como los clásicos NPK (15-15-15, 31-8-8-2; 7-7-7) han sido elaborados industrialmente y se caracterizan por tener una alta concentración de nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio y, en ocasiones, micronutrientes), generalmente en formas solubles y de rápida disponibilidad (Pingali, P. L., 2012). Esto ha permitido obtener un crecimiento rápido de los cultivos, como es el caso de cultivos intensivos como maíz, trigo o arroz. Se estima que la aplicación de fertilizantes fue responsable de un aumento de al menos el 50 % en el rendimiento de los cultivos en el siglo XX, y que sin la aplicación de estos los rendimientos disminuirían un 40% (Krasilnikov, 2022). Sin embargo, el uso desmedido de estos fertilizantes ha generado problemas ambientales y edáficos, por ejemplo, el 50% de los nutrientes no son absorbidos por las plantas, se escurren y contaminan aguas subterráneas con nitratos, o pueden liberarse a la atmósfera en forma de óxidos de nitrógeno, contribuyendo en la aceleración del cambio climático. Además, estos no aportan materia orgánica, por lo que su uso exclusivo a largo plazo degrada la estructura del suelo y reduce su biodiversidad microbiana, obligando a aplicar dosis cada vez mayores para mantener el rendimiento (Bouhia, Y., et al., 2022).
De igual manera, El aumento progresivo de la población y la creciente demanda de alimentos, ha resultado en un consumo mayor de este tipo fertilizantes. Su consumo en áreas cultivables y cultivos permanentes ha aumentado de 79,29 toneladas/1000 ha en 2002 a 98,20 toneladas/1000 ha en 2010. La demanda total de fertilizantes en paralelo, a un ritmo del 1,9 % anual, entre 2012 y 2016. Según la FAO, China e India son los principales consumidores, mientras que la mayor producción se registra en China, Estados Unidos e India (FAO, 2012). Esto posiciona a los fertilizantes como un elemento esencial de la agricultura moderna. No obstante, la misma FAO advierte que un tercio de los suelos del planeta está degradado por erosión, salinización y pérdida de materia orgánica, asociada al uso intensivo de estos fertilizantes químicos (Chittora, 2023).
Fertilizantes órgano-minerales (FOM): Un puente a la sostenibilidad
Los FOM se presentan como una alternativa en la transición entre los fertilizantes convencionales y las enmiendas orgánicas, estos combinan nutrientes minerales con materia orgánica estabilizada, cuyo resultado es un producto que libera nutrientes de manera gradual, mejora la fertilidad del suelo y reduce pérdidas por lixiviación (Figura 1). Según Bouhia et al. (2022), su desarrollo disminuye la dependencia de recursos minerales que son finitos e indispensables en la síntesis de fertilizantes, al tiempo que aprovechan la oportunidad de valorizar residuos orgánicos de la agricultura, ganadería y nuestras ciudades. Los FOM promueven la recuperación de la salud edáfica gracias a su fracción orgánica, esta incrementa la capacidad de intercambio catiónico, lo que a su vez mejora la retención de agua y el aporte de carbono, generando un sustrato energético para la microbiota. Además, facilitan la mineralización de nutrientes y la solubilización de fósforo. A diferencia de los fertilizantes sintéticos, que en usos prolongados acidifican y degradan la estructura del suelo.
Figura 1. Proceso de producción de FOM. Tomada de Syed, 2021.
La enmienda con fertilizantes orgánicos y FOM puede ayudar a lograr rendimientos estables a largo plazo, manteniendo al mismo tiempo las propiedades óptimas del suelo. La diversidad y densidad microbianas aumentan significativamente junto con las funciones asociadas a estas comunidades (actividad enzimática del suelo, carbono orgánico y nutrientes totales disponibles como N, P y K). Los FOM también mejoran el potencial de supresión de enfermedades de los suelos al mantener los microbiomas estables en la rizosfera. Un ejemplo de ellos se evidenció en cultivos de maíz, donde hubo un incremento del 20–30% en la eficiencia del uso de nitrógeno respecto a fertilizantes sintéticos, reduciendo además la lixiviación de nitratos (Möller & Müller, 2012; Plaza et al., 2019). En cultivos hortícolas como el tomate, investigaciones como la Sánchez-Monedero et al. (2019) reportaron un aumento del 15% en sólidos solubles y del 10% en vitamina C, manteniendo la productividad en niveles equivalentes a la fertilización convencional. Asimismo, en cultivos de algodón y pepino en zonas semiáridas, Abubaker et al. (2013) y Bünemann et al. (2018) registraron un incremento del 25% en la eficien
Por lo anterior podemos inferir que el uso excesivo de fertilizantes químicos durante un período prolongado tiene efectos perjudiciales en la microflora del suelo de los ecosistemas agrícolas. Estos hace que los fertilizantes sintéticos representen un modelo no sostenible, y nos exige un cambio de paradigma en las dinámicas agrícolas actuales. Los fertilizantes órgano-minerales ofrecen ese punto de transición que mantienen altos niveles de productividad agrícola mientras regeneran la fertilidad del suelo y reducen el impacto ambiental. En GREENATICS, creemos que la agricultura del futuro debe cerrar los ciclos de nutrientes bajo los principios de la economía circular. Transformar residuos en recursos no solo es una solución técnica, sino una estrategia ética para garantizar seguridad alimentaria sin comprometer el planeta.
Referencias.
Abubaker, J., Risberg, K., & Pell, M. (2013). Biogas residues as fertilisers – Effects on wheat growth and soil microbial activities. Applied Energy, 99, 126–134. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.12.019
Bouhia, Y., et al. (2022). Organo-mineral fertilizers: Bridging mineral nutrition and organic matter recycling for sustainable agriculture. Sustainability, 14(19), 12455. https://doi.org/10.3390/su141912455
Bünemann, E. K., Bongiorno, G., Bai, Z., Creamer, R. E., De Deyn, G., de Goede, R., Mäder, P., Pulleman, M., Sukkel, W., van Groenigen, J. W., & Brussaard, L. (2018). Soil quality – A critical review. Soil Biology and Biochemistry, 120,105–125. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2018.01.030
Möller, K., & Müller, T. (2012). Effects of anaerobic digestion on digestate nutrient availability and crop growth: A review. Engineering in Life Sciences, 12(3), 242–257. https://doi.org/10.1002/elsc.201100085
Plaza, C., Giannetta, B., Fernández, J. M., López-de-Sá, E. G., Polo, A., Gascó, G., & Méndez, A. (2019). Response of soil carbon dynamics to biochar and organic fertilizers. Agriculture, Ecosystems & Environment, 283, 106564. https://doi.org/10.1016/j.agee.2019.106564
Sánchez-Monedero, M. A., Cayuela, M. L., Roig, A., Jindo, K., Mondini, C., & Bolan, N. (2019). Role of biochar as an additive in organic waste composting. Bioresource Technology, 247, 1155–1164. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.09.193
Pingali, P. L. (2012). Green revolution: impacts, limits, and the path ahead. Proceedings of the national academy of sciences, 109(31), 12302-12308.
Tarancon Juanas, M., Diaz Ambrona, C. G. H., & Trueba Jainaga, J. I. (2011). ¿ Cómo alimentar a 9.000 millones de personas en el 2050?.
Chittora, D., Parveen, T., Yadav, J., Meena, B. R., Jain, T., & Sharma, K. (2023). Harmful impact of synthetic fertilizers on growing agriculture and environment. Glob. J. Pharmaceu. Sci, 11, 555804.
Krasilnikov, P., Taboada, M. A., & Amanullah. (2022). Fertilizer use, soil health and agricultural sustainability. Agriculture, 12(4), 462.
Syed, S., Wang, X., Prasad, T. N., & Lian, B. (2021). Bio-organic mineral fertilizer for sustainable agriculture: current trends and future perspectives. Minerals, 11(12), 1336.
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