Fertilizantes de liberación lenta, controlada y estabilizados

El uso de fertilizantes de liberación lenta, controlada y estabilizados (SCRSF en inglés) otorga grandes ventajas a los agricultores: permiten ahorrar insumos, labores, energía y tiempo pero además permiten aumentar la eficiencia de uso del agua. Entre todos los SCRSF, los productos recubiertos (coated) son los que más crecen en EE.UU. y Japón. En la India, en tanto, los productos de urea recubierta con neem han visto explotar su consumo desde hace 5 años impulsados por políticas estatales y en China estas tecnologías siguen creciendo. El 90% de lo utilizado en Estados Unidos y Canadá son fertilizantes de liberación lenta y controlada. Sudamérica es un mercado en desarrollo, que se espera que crezca con fuerza, en base a la sustitución de productos menos eficientes. En general el futuro de los SCRSF se ve brillante. Sus principales desventajas siguen siendo sus altos costos por tonelada, comparados con los fertilizantes convencionales. Con motivo de la 4ª Conferencia IFA-New Ag International sobre SCRSF que se desarrolló en abril en Beijing, donde fueron presentadas las últimas tendencias en mercados emergentes (cultivos tropicales, forestales) y las nuevas tecnologías como la nanotecnología o la “liberación inteligente” basada en sensores, Oded Achilea preparó un informe del que entregamos un extracto.

El manejo del nitrógeno (N) bajo condiciones de campo siempre ha sido difícil, debido a las transformaciones bióticas y abióticas de los fertilizantes nitrogenados cuando son aplicados al suelo. La urea y los fertilizantes nitrogenados amoniacales, que son las formas más aplicadas, están sujetos a la volatilización del amonio debido a la actividad de las enzimas ureasas, que se encuentran ubicuamente en los suelos. Los fertilizantes nitrogenados también están sujetos a la lixiviación o denitrificación, dependiendo del contenido de humedad en el suelo y el movimiento del agua en el perfil del mismo. Las formas amoniacales de N pueden ser fijadas o transformadas en nitrato a través de las actividades de bacterias específicas del suelo. Más aún, estas pérdidas no controladas de N tiene efectos dañinos adicionales, tales como: el nitrógeno perdido por percolación como nitrato (NO3–), llega a los acuíferos del subsuelo o a los cuerpos de agua superficiales, haciendo el agua menos adecuada para consumo humano y animal. El nitrógeno perdido en la forma N2O (un gas con efecto invernadero, 300 veces más dañino a la capa de ozono que el CO2) agrava el problema ecológico del NOx. El N perdido en la forma amonio (NH3) genera problemas de particulado en la atmósfera e incrementa el pH de la lluvia.

 

PRINCIPALMENTE PRODUCTOS DE REACCIÓN DE UREA

La importancia de la nutrición nitrogenada para los cultivos y la alta concentración de N en la urea (46%) han transformado a este producto en la principal fuente para la producción de fertilizantes de eficacia potenciada. Los derivados de urea y la urea recubierta son el corazón de muchos productos que pertenecen al grupo de fertilizantes SCRSF. Al utilizarlos se reduce la acumulación de nitratos en los vegetales, lo que tiene un impacto en la salud muy importante. Los fertilizantes avanzados de nitrógeno han implementado varios mecanismos para controlar la liberación de nitrógeno, ajustándolos según los requerimientos de los cultivos, reduciendo las pérdidas de N, aumentando la eficiencia en el uso de nutrientes y los rendimientos: Los principales mecanismos utilizados son:

A) Mecanismos de liberación lenta y controlada, logrados a través de:
Lenta hidrólisis de compuestos solubles en agua de bajo peso molecular.Solubilidad controlada por recubrimientos semipermeables, oclusión, materiales de proteína y otras formas químicas.

B) Inhibidores de la nitrificación: sustancias que evitan la oxidación biológica de nitrógeno amoniacal en nitrógeno nítrico.

C) Inhibidores de la ureasa: sustancias que inhiben la acción hidrolítica en la urea por la enzima ureasa.
Además de estos fertilizantes avanzados de N también se han desarrollado fertilizantes de fósforo avanzados. Estos usan hongos específicos que estimulan la liberación de fósforo fijado en el suelo para facilitar su extracción por las plantas o aplican un recubrimiento de fósforo con polímeros para reducir su precipitación o adsorción, y mejorar la recuperación de fósforo durante los siguientes meses.
Finalmente, también se han desarrollado una serie de productos de liberación lenta y controlada de micronutrientes, al igual que inhibidores de la denitrificación.

 

NITRÓGENO DE LENTA LIBERACIÓN: UNA AMPLIA VARIEDAD DE PRODUCTOS

El nitrógeno de lenta liberación se basa en alargar la disponibilidad de N inicial en el tiempo. Los siguientes productos contienen derivativos de la urea: 

IBDU (Isobutyliden diurea, 31-0- 0), que provee una fuente de N por hasta tres meses, debido a que tiene un ~90% del N en forma no soluble en agua. Se utiliza principalmente en parques, horticultura y viveros, o como materia prima para ser mezclado con otros fertilizantes. También puede ser mezclado con otros fertilizantes para hacer compuestos de NPK de diferentes tamaños de gránulos. Estos fertilizantes de tamaño pequeño se utilizan en plantas en macetas, viveros, y pueden apoyar ciclos de 8-12 meses. Las briquetas de IBDU, que son estos fertilizantes junto con otros fertilizantes de lenta liberación, se aplican a árboles y pueden aportar lenta liberación desde 1,5 a 3 años. Formulaciones con altos niveles de N se recomiendan para cultivos frutales y hortícolas. 

IBDU mezclado con NPK se utiliza en jardines, golf y campos deportivos. Los jardines y parques de pasto fino, requieren de estos productos pero granulados más finos. Estos productos frecuentemente contienen microelementos. Un producto típico de esta categoría es Floranid® de Compo Expert. Urea-formaldehido (sinónimos: UF, Ureaform, urea-metanal, 38-0-0): es un producto de condensación de urea con formaldehido para formar un polímero. Es un carrier de N de lenta liberación con una liberación de N de entre 3-4 meses. Más del 60% de su N es insoluble en agua fría. La urea formaldehido se descompone en el suelo y se transforma en CO2 y NH3 por la acción de microorganismos. La acción de los microorganismos determina la tasa de liberación del nitrógeno y depende de la temperatura, con temperaturas óptimas entre 20-30°C. A diferencia de IBDU y CDU, este producto no es un componente químico definitivo. Contiene metilen-urea de diferentes tamaños de cadena, cuya solubilidad/disponibilidad aumenta en la medida que disminuye el tamaño de cadena. 

Cada año se producen aproximadamente 1 millón de TM de urea-formaldehido y más de un 70% son usadas para aglomerar partículas de madera, para generar laminados, textiles, papeles, etc. La urea-formaldehido también se mezcla con otros tipos de N para hacer formulaciones de alto contenido de N y se utiliza como materia prima para hacer NPKs. Estos productos frecuentemente contienen Ca, Mg y S, y algunas veces, B y Zn solubles en agua y/o ácidos húmicos. Estos productos son recomendados para cereales, cultivos ornamentales, jardines, hortalizas y frutales. Productos típicos de esta categoría son Nitroform® de Koch, y los productos líquidos Formolene®- Plus y CoRoN. 

Metilen-urea (MU, 39-0-0) tiene períodos de liberación de N de entre 10 y 16 semanas. Puede ser usado directamente como un N para cultivos hortofrutícolas, parques y campos deportivos. También puede ser usado para producir NPK con o sin microelementos. Los productos NPK vienen en tabletas o granulados. Los productos granulados ofrecen un aporte de nutrientes por entre 8-18 semanas y se utilizan para cultivos ornamentales, viveros, flores de corte, vegetales, plantas en macetas, plantineras y parques.

Cuando se mezclan con fertilizantes convencionales los MU proveen un efecto de arranque si se requiere reverdecer rápido a los cultivos (ejemplos. Plantosan® por Aglukon y los productos Signature® por Koch). MU formulados como tabletas, proveen típicamente una liberación de 4-5 meses, y se utilizan principalmente para fertilización de cobertera en plantas en maceta.

Las tabletas grandes proveen nutrición por 1-3 años y se recomiendan para plantas leñosas, forestería y paisajismo (ej. Plantodur® de Aglukon). MU también está disponible en formulaciones líquidas (28% de N) para aplicaciones foliares y al suelo en campos deportivos, golf y cultivos hortofrutícolas. Y estos productos pueden mezclarse con fitosanitarios (ej. la gama Azolon® de Aglukon, y SierraformGT® por ICL/Everris).

Urea recubierta en azufre (SCU): pese a que muchas personas consideran los SCU como fertilizantes de liberación controlada, son de hecho de liberación lenta, porque su tasa de liberación no se puede controlar. El azufre sirve en este caso como un recubrimiento barato y un nutriente adicional.

Como su nombre sugiere, SCU consiste en urea recubierta con azufre y, normalmente, se aplica un sellante como una segunda capa sobre el azufre. El contenido total de N en los SCU varía dependiendo de la cantidad de recubrimiento aplicada, pero varía entre 30-40% de N.

El mecanismo de liberación del N en los SCU se da por la penetración de agua a través de microporos y grietas o por el recubrimiento incompleto de azufre. El agua provee una rápida liberación de la urea disuelta desde el centro de la partícula. Cuando se aplica una cera sellante se genera un mecanismo de liberación dual.

Los microorganismos del suelo que consumen el sellante dejan expuestas las imperfecciones de la cubierta de azufre. Como la actividad de los microorganismos depende de la temperatura ambiente, las propiedades de liberación de los SCU sellados con cera dependen de la temperatura del suelo, el pH, la humedad y la composición de la población de microorganismos.

Pese a que la urea desde un gránulo de SCU se libera rápidamente cuando colapsa el recubrimiento, los SCU ofrecen una liberación estadísticamente extendida de N, porque algunas partículas se liberan antes y otras después. Por esta razón este sería un producto de liberación lenta y no controlada. Es así que en las aplicaciones en golf, se ve un moteado en el green, debido a la baja uniformidad de la liberación.

Es por eso que los recubrimientos más gruesos pueden parecer mejores que los más finos ya que extenderían sus tiempos de liberación. Pero a veces los gránulos pueden demorar mucho en liberar. Dependiendo del peso del recubrimiento, la tasa de aplicación de N y las condiciones ambientales, los SCU pueden proveer N por entre 6-16 semanas.

Hay varias empresas que producen SCU y algunos productos típicos son TriKote® de Agrium, Syncote® de Kingenta's Syncote®, los SCU de Hanfeng Evergreen's y los productos japoneses de Sun Agro: S-Coat®. Las dos últimas también representan productos a base de NPK recubiertos con azufre. Pese a que en la India la urea recubierta con neem es considerada un producto de lenta liberación, nos parece que es un producto de inhibición de la nitrificación, que reduce la volatilización de la urea (ver el párrafo dedicado especialmente a este tipo de productos).

 

FERTILIZANTES DE LIBERACIÓN CONTROLADA: UN MECANISMO MÁS AVANZADO

Las características que le confieren a este grupo el nombre de “liberación controlada” son: los nutrientes contenidos en el centro, la composición especial del recubrimiento hecha de resinas poliméricas y el control exhaustivo de su grosor. Una vez manufacturado este producto, su tasa de liberación sólo depende del agua en torno al gránulo y de la temperatura ambiente. El factor microorganismos, que es relevante en los fertilizantes recubiertos con azufre, deja de tener importancia en este caso. El mecanismo de liberación de nutrientes se logra en dos etapas. Una vez aplicado el producto en el suelo o sustrato y expuesto a la humedad, el vapor del agua infiltra en el gránulo de fertilizante que contiene la sal completamente soluble y crea una solución concentrada con alta presión osmótica. Esta presión elevada dentro del gránulo lleva a la solución fertilizante a través de los microporos del recubrimiento hasta el suelo o sustrato. Ver Figura 1. Un porcentaje estimado de entre el 10 y 20% de los nutrientes contenidos inicialmente dentro del gránulo, nunca serán liberados desde este, porque la presión disminuye cuando la mayor parte de los nutrientes han sido liberados. 

Hay dos categorías principales de CRFs. La urea recubierta con polímeros y otros fertilizantes recubiertos ofrecen el mayor control de liberación. Los fertilizantes recubiertos con polímeros son los más eficientes. La mayoría de ellos liberan los nutrientes por difusión a través de la membrana semipermeable del polímero y la tasa de liberación puede ser controlada a través del grosor del recubrimiento. El tipo de fertilizante recubierto también puede influir en la tasa de liberación. 

-El método Meister utiliza resinas poliolefinas termoplásticas, cloruro de polivinilideno y copolímeros como materiales de recubrimiento. Pero como las resinas termoplásticas son rara vez permeables al agua, agentes que potencian la liberación se añaden al recubrimiento para obtener las características de difusión deseadas. Estos recubrimientos se aplican a una serie de sustratos como urea, fosfato diamónico, sulfato de potasio, cloruro de potasio y nitrato de amonio. Las tasas de liberación también se pueden alterar al mezclar con resina de talco en el recubrimiento. Este método es empleado por, por ejemplo, Helena Marubeni Co. Y Chissoasahi Fertilizer para producir, por ejemplo, Nutricote®.

-Desde 1988, Pursell Industries Inc (actualmente Polyon® de Agrium) utiliza un proceso de capa recubriente reactiva (RLC), el que polimeriza dos monómeros reactivos aplicados al fertilizante de forma simultánea, los que forman una membrana ultra delgada de poliuretano que pesan (en prills de urea) entre 1.5% y 15% de la masa total, dependiendo del tiempo de liberación deseado.

Esta tecnología ultra delgada de recubrimiento de membranas distingue esta tecnología de otras tecnologías de PCF. Aparentemente la eficiencia de los procesos de RLC permite tener menores costos de producción que otros productos de PCF. Los productos obtenidos a partir de RLC incluyen fertilizantes como urea, NOP, SOP, MOP, Sulfato de amono, fosfato de amonio y FeSO4, en varios tamaños de gránulos. Naturalmente el grosor del recubrimiento determina la tasa de difusión y la duración de liberación de estos productos.

Ejemplo: Una urea recubierta con tecnología RLC con 4% de recubrimiento (44% N) va a liberar a una tasa dos veces superior y tendrá la mitad de duración que con un 8% de recubrimiento (42% N).

-La tecnología Multicote aplicada por el Grupo Haifa se genera al calentar los gránulos de fertilizantes y tratarlos con materiales que crean múltiples capas de sales de ácidos grasos. Esto es seguido por una aplicación de parafina. La masa de recubrimiento es relativamente alta comparada con otras tecnologías, pero esto pasa a un segundo plano comparado con el bajo costo. Entre los nutrientes que pueden ser recubiertos con esta tecnología se encuentran el nitrato de potasio, urea, MAP y NPKs. Los productos típicos de esta línea son: Multigreen, CoteN, Multigro.

-La tecnología de recubrimiento en Osmocote® y Agroblen® (antiguamente Scotts Company, hoy ICL Specialty Fertilizers) fue desarrollada en 1960s, y este recubrimiento es clasificado como una resina polimérica. El proceso de recubrimiento implica recubrir un fertilizante soluble como un colipolímero de diciclopentadieno y un ester de glicerol de aceite de linaza, disuelto en un solvente. El recubrimiento se aplica en varias capas y el grosor determina el patrón de liberación.

La longevidad del producto varía entre 3-4 meses hasta 14-16 meses. Los fertilizantes recubiertos en polímeros/azufre son la segunda categoría de los CRF y son productos costo-eficentes. Los fertilizantes recubiertos en polímero/azufre (PSCF) son productos híbridos que utilizan una capa barata de recubrimiento de azufre y una segunda capa de polímero entrega el efecto de liberación controlada.A diferencia de los sellantes de cera de los SCU, los polímeros de los PSCF se eligen para ofrecer una membrana continua para la difusión de la solución de agua y nutrientes. La combinación de los dos recubrimientos permite un buen costo/beneficio, sobre productos con un solo recubrimiento de azufre o polímeros.

Debido a que el recubrimiento exterior es un polímero duro, estos productos no dejan residuos cerosos en los equipos de aplicación y permiten una buena manipulación. La tasa de difusión es controlada por la composición y grosor del film polimérico. Una vez que llega al interfaz azufre/polímero, el agua que penetra entra a través de las grietas en el recubrimiento de azufre, por movimiento capilar y disuelve el fertilizante. 

Este mecanismo ofrece una gran uniformidad en la liberación de nutrientes, comparado con los fertilizantes de lenta liberación. Las ventajas agronómicas son un mayor efecto residual, de hasta 6 meses. Adicionalmente estos recubrimientos combinados reducen la sensibilidad a la temperatura, muy común en todos los fertilizantes recubiertos con polímeros.

 

FERTILIZANTES ESTABILIZADOS: UNA SOLUCIÓN ECONÓMICA PARA UN PROBLEMA MUNDIAL

Estos son fertilizantes a los que se les ha incorporado un estabilizador de N, los que extienden el tiempo en que el componente N del fertilizante permanece en el suelo (ya sea en su forma ureica o amoniacal). En términos generales se pueden categorizar en: Inhibidores de la Nitrificación (NI en inglés), que son sustancias que inhiben la oxidación biológica del N amoniacal en nitrito o nitrato (un producto muy útil bajo condiciones que favorecen la lixiviación de nitrato o las emisiones de N2O desde la superficie del suelo, generado por el proceso de nitrificación/denitrificación). Los otros son los Inhibidores de la Ureasa (UI en inglés), que son substancias que inhiben la hidrólisis de urea en sus componentes amonio y CO2, realizado por la enzima ureasa.

Pueden reducir la volatilización de amonio bajo ciertas condiciones. Los fertilizantes estabilizados que utilizan inhibidores de la nitrificación son fertilizantes, a los que se le ha añadido una sustancia específica. Esta sustancia inhibe la oxidación biológica de nitrógeno amoniacal en nitrato, al bloquear el primer paso de oxidación en la secuencia de nitrificación, que transforma el catión amonio en anión nitrito, como se muestra en la Figura 2.

Esto se realiza interfiriendo con bacterias específicas del suelo, llamadas Nitrosomonas y de esta forma posterga la nitrificación entre 2 y 10 semanas, dependiendo del pH del suelo, la temperatura y la humedad. Durante este tiempo las plantas pueden usar el nitrógeno evitando la competencia con los microorganismos.

Es importante señalar que esta vía también forma parte del proceso a través del cual el óxido nitrosos (N2O) se produce y pierde por volatilización. Así que, la aplicación efectiva de inhibidores de la nitrificación ayudan también a disminuir la liberación de N2O a la atmósfera.

Los productos inhibidores de la nitrificación son particularmente útiles en entornos favorables a la nitrificación, como las zonas de altas lluvias o suelos con mal drenaje. También ofrecen beneficios para aplicaciones de pre-plantación, para fertilizantes a base de NH4+ y para sistemas de cero labranza, que dejan los fertilizantes expuestos al calor y al oxígeno atmosférico por mucho tiempo. Sin embargo, no funcionan bien en suelos gruesos y no son necesarios cuando se han aplicado fertilizantes a base de amonio.

El extracto de neem en la urea recubierta con este compuesto es de hecho un agente que inhibe la nitrificación que reduce la volatilización del amonio gracias a sus propiedades bacteriostáticas. Ver tabla 1. Los inhibidores de la nitrificación sufren un proceso de degradación a partir del momento en que son aplicados. Su tasa de degradación aumenta dependiendo de la temperatura del suelo, el pH, humedad del suelo y contenido de materia orgánica.
En temperaturas menores a 5ºC los NI pueden ser efectivos por hasta 26 semanas, mientras que a más de 25ºC su efecto inhibitorio solo dura entre 6 y 8 semanas. Entre mayor es la humedad del suelo menor es su efectividad porque sufren un proceso de hidrolización. Los NI tendrán mayor efecto en suelos donde las pérdidas por lixiviación o por nitrificación/denitrificación son mayores. Los NI, y principalmente diciandiamida (DCD), se descomponen rápidamente en suelos con altos niveles de materia orgánica debido a la adsorción y a la utilización de DCD por microorganismos heterotróficos. Sin embargo, las cambiantes condiciones del suelo producen resultados variables. La nitrapirina tiene un mejor desempeño cuando es aplicada con soluciones fertilizantes inyectadas directamente en el suelo entre 5 y 10cm de profundidad. Las principales desventajas de la nitrapirina son su alta presión de vapor que hace que se evapore rápidamente desde el suelo y su inefectividad como recubridor superficial de fertilizantes nitrogenado. La nitrapirina se hidroliza rápidamente en pH alto y se adsorbe en la materia orgánica del suelo. Además requiere de una manipulación cuidadosa ya que es corrosiva y explosiva. La DCD ( diciandiamida) es barata, no volátil, altamente soluble en agua y contiene un 65% de N. En el suelo se descompone en urea y luego en CO2, H2O y NH3, y no deja residuos. Tiene un efecto bacteriostático y no biocida, en contraste con N-Serve®, y es adecuado para ser usado con fertilizantes nitrogenados sólidos como la urea, el sulfato de amonio o como estabilizador de estiércoles. Es altamente soluble en agua, por lo que puede ser lavado fácilmente y lixiviado. Debido a esto, ha presentado problemas ambientales porque se descubrió en aguas de drenaje y en leche producida por vacas que pastan en praderas dónde se ha aplicado este producto. 

El DMPP (dimetil pirazol fosfato) es altamente efectivo y es recomendado en una tasa de 1% del ingrediente activo (de la masa de NH4+). Se mueve menos en el suelo que el DCD. Y a diferencia de la mayoría de los NI, el DMPP actúa mejor en condiciones húmedas y en suelos arenosos. Hay varios otros inhibidores de la nitrificación pero con menos información disponible: ASU (1-amide-2- thiourea) por Nitto Chemical Ind.; Terrazole (5-ethoxy-3- trichloromethyl-1,2,4-thiadiazole) por Olin Mathieson; 3MP (3-methyl pyrazole); neem y otros. ASU (guanylthiourea), DCS (N-2,5- dichloro-phenylsuccinamic acid); ST (Sulfate-thiazole); varios agentes quelatantes; compuestos de azufre volátiles (CS2, CH3SH, CH3SCH3, etc.); azida de sodio y azida de potasio (NaN3, KN3). 

Se ha intentado afirmar que el tiosulfato de amonio (ATS) tiene propiedades inhibidoras de la nitrificación y de la ureasa. Pero un estudio específico ha demostrado que su efecto es bastante limitado, debido a la baja tasa de mineralización de los fertilizantes tratados. Otros productos, principalmente la nitrapirina son más consistentes en esta actividad. También se ha demostrado que Nutrisphere (SFP Specialty Products) no tiene efectos inhibidores de la nitrificación, tampoco los tiene N-Zone. Así mismo se realizado ensayos para demostrar si los productos N-Stay y Stay-N inhiben la nitrificación y no se pudo demostrar que lo eran (Franzen, 2012). Ver Tabla 2. 

Los fertilizantes estabilizados que usan inhibidores de la ureasa  (UI en inglés) son la segunda categoría de fertilizantes estabilizados. Cuando la urea se aplica al suelo, es generalmente hidrolizada rápidamente a aniones NH4+ y CO2, por enzimas ureasa en el suelo, especialmente cuando el suelo está caliente y húmedo. Uno de los efectos de esta hidrólisis es un aumento del pH en el suelo a un nivel que el amonio se pierde en la atmósfera. La actividad de la ureasa se incrementa con la temperatura, humedad y contenido de materia orgánica en el suelo. La enzima ureasa pueden existir en dos estados posibles en el suelo. Pueden ser intracelular (presentes dentro de las células de algunos microorganismos) o extracelular (liberados desde una planta o células de microorganismos). La ureasa extracelular es mayoritariamente adsorbida en arcillas y coloides orgánicos, debido a que estas materias tienen una gran afinidad con la ureasa. 

Una gran cantidad de microorganismos tales como bacterias, actinomicetes y hongos hidrolizan urea de forma intracelular de modo constitutivo, incluso en la presencia de altas concentraciones de amonio en la vecindad. Esta actividad natural de la ureasa es responsable de una serie de resultados adversos. A nivel de campo, genera pérdidas del nitrógeno disponible para las plantas. Como se muestra en la figura 3, hasta un 55% del nitrógeno se puede perder como amonio volatilizado, extraído desde urea y UAN. Esta volatilización se redujo considerablemente cuando los fertilizantes nitrogenados fueron tratados con tiosulfato de calcio, NBPT y DCD. Pero cuando la urea fue encapsulada en ESN (urea recubierta con un polímero, ver más arriba) las pérdidas acumulativas debido a la volatilización de amonio fue de un 11%, 22 días después de la aplicación. Desde un punto de vista planetario, donde la mayoría de los fertilizantes N son amonio, esto puede causar una reducción en la efectividad de la fertilización nitrogenada de hasta un 35%, reduciendo los rendimientos de forma proporcional, lo significa que se aplica un 35% de N en exceso para suplir los requerimientos del cultivo, al menos. Desde el punto de vista medioambiental, esta pérdida aumenta la huella de carbono de la agricultura, deriva de N hacia ecosistemas sensibles y aporte de SOx y NOx a la atmósfera. 

Los UI inactivan la enzima ureasa por varias semanas. La duración exacta depende de las condiciones locales. Los UI postergan la descomposición espontánea de la urea aplicada, dando tiempo a la lluvia o al riego para incorporar la urea en el suelo, aumentando su disponibilidad para las raíces. De esta forma se aumenta la eficacia de la urea aplicada, especialmente en sistemas de labranza cero o reducida. Los inhibidores de la ureasa permiten flexibilidad en el momento de aplicación y son altamente ventajosos en suelos sensibles a las pérdidas de amonio por volatilización. Su máximo valor se expresa en condiciones cálidas y secas y se aprecia un efecto menor en condiciones de altas precipitaciones. Las altas temperaturas y las condiciones de alta humedad diluyen la ureasa en el suelo, haciendo que los UI sean menos efectivos. Los inhibidores de la ureasa aplicados al suelo deben ser no tóxicos, efectivos en bajas concentraciones, estables y compatibles con urea sólida y disuelta, degradable en el suelo y de bajo costo. Los productos que actualmente se usan se pueden clasificar en 4 clases, dependiendo de sus estructuras y su interacción con la ureasa: I) Reactivo de sulfhidrilo; II) Hidroxamatos; III) fitosanitarios agrícolas; IV) Análogos estructurales de urea y compuestos relacionados. Los inhibidores de la ureasa más extensamente estudiados son el NBPT (N-(n-Butyl) tiofósforo triamida), PPD/PPDA (fenilfosforodiamidato) e hidroquinona. Los compuestos órgano-fosforado son estructuras análogas de la urea y son uno de los inhibidores de la ureasa más efectivos, bloqueando el sitio activo de la enzima. Koch Agronomic Services y SKW Piesteritz son productores de inhibidores de la ureasa, y tienen patentes de producción. Pero han aparecido nuevos UI en Alemania, India y Estados Unidos. El producto Agrotain de Koch (que contiene NBPT) viene en formulaciones líquidas (25% nBTPT) y sólidas (60% nBTPT). Se puede usar, de forma igualmente efectiva, para recubrir gránulos de urea o se pueden incorporar a las soluciones de UAN, antes de que se aplique en el campo. Se recomienda esencialmente para aplicaciones superficiales de pre plantación. Pero también se puede usar en aplicaciones de pre-emergencia, aplicaciones laterales, de cobertera y otras aplicaciones de post plantación. La tasa de aplicación depende de la cantidad del N amida aplicado como urea, UAN o en el fertilizante NPK. Agrotain® es un inhibidor de la ureasa de eficiencia comprobada (ver Tabla 3), que es cada día más común en sistemas de cero labranza, que se basa en aplicaciones superficiales de urea. El producto ya se vende en 80 países.