Los nanoabonos inteligentes anuncian el futuro

Durante generaciones, los agricultores han comprendido la importancia del nitrógeno para el crecimiento de sus cultivos y han luchado para aumentar los niveles de nitrógeno en el suelo. El fertilizante convencional solo puede hacer esto en pequeña medida, ya que la mayor parte es destruida por el agua o el viento antes de ser utilizada por las plantas.
“Por cada $ 100 que un agricultor pone en la tierra, la cosecha solo utiliza $ 30, el resto se pierde”, explica el Dr. Carlos Monreal, un científico investigador de Agricultura y Agroalimentación de Canadá y profesor adjunto en la Universidad de Carleton.

Pero una nueva tecnología desarrollada por Monreal y sus colegas de la Universidad de Alberta y la Universidad de Carleton podría resolver este problema perenne.

“Estamos tratando de desarrollar una nueva generación de fertilizantes que aumentará esta eficiencia del 30 por ciento a más del 80 por ciento”, dice. “La idea es desarrollar un producto que libere nitrógeno solo cuando la planta lo necesita y en la cantidad que la planta necesita”.

La clave para esto es la nanotecnología. Monreal está desarrollando un fertilizante hecho de moléculas de nitrógeno de tamaño nanométrico recubiertas en un recubrimiento de polímero que protege el fertilizante de los elementos. Este recubrimiento contiene “biosensores” de tamaño nanométrico, compuestos de un compuesto químico muy específico, que permiten que el fertilizante se libere en el suelo cuando la planta lo necesita.

Estos biosensores saben cuándo liberar nitrógeno porque son capaces de detectar señales químicas que se transmiten desde las raíces de la planta al suelo.

“Es como una señal química que la planta utiliza para comunicarse con su entorno”, dice Monreal.

Una planta que pierde agua o nutrientes a las malezas podría enviar químicos para dañar a su competidor, por ejemplo. En algunos casos, una planta atacada por insectos o patógenos del suelo desencadena mecanismos de defensa que sintetizan alcaloides o antibióticos emitidos en el suelo circundante para defenderse. Monreal explica que, en ciertos puntos del ciclo de vida de una planta, sus raíces envían señales que le piden a los microbios que transformen el nitrógeno en el suelo en una forma química que la planta puede usar.

Escudriñando esta “conversación” química, estos biosensores pueden detectar cuándo una planta necesita más nitrógeno y permitir que los microbios accedan al nitrógeno del fertilizante dentro de la partícula protegida con polímero.

Cada especie de planta envía su propia variedad de señales químicas, lo que significa que un producto inteligente de nano-fertilizante podría adaptarse para responder de manera diferente a las necesidades de diferentes cultivos. Hasta ahora, Monreal y su equipo han explorado cómo este tipo de fertilizante podría funcionar para el trigo y la canola, pero también les gustaría estudiar la cebada.

Gran parte del trabajo se ha centrado en las cuestiones bioquímicas y moleculares en el corazón de este rompecabezas, pero Monreal subraya que también hay un componente industrial importante.

“Parte de la investigación es desarrollar las herramientas mecánicas, la ingeniería, para poder hacer que el recubrimiento de polímero 3-D tenga menos de 100 nanómetros de espesor”, dice, y agrega que el recubrimiento también debe ser biodegradable para evitar cualquier impacto ambiental. Para ello, el equipo de investigación está colaborando con la empresa de fertilizantes Agrium y la empresa de nanotecnología NanoGrande.

Pero a pesar de que la investigación es de alta tecnología, todavía proviene de la ciencia básica y de una comprensión de los procesos naturales.

“La naturaleza es compleja, pero muy sabia”, dice Monreal.

FUENTE

Comentario

  1. Carlos Moreno

    Esto ya esta inventado y se llama Fertilizante a demanda D coder Top. por TIMAC AGRO.

Deja un comentario