Una población en crecimiento necesita más alimentos. Pero los métodos utilizados para alimentar a las personas, como la tierra convertida para la agricultura y un mayor uso de fertilizantes, pueden reducir la biodiversidad y poner en peligro la sostenibilidad de los ecosistemas agrícolas.
por Bill Wellock, Universidad Estatal de Florida
A medida que el clima se calienta, el riego de cultivos también se volverá más desafiante. Los científicos buscan mejores formas de alimentar al planeta.
Gang Chen, profesor de ingeniería civil y ambiental en la Facultad de Ingeniería FAMU-FSU, exploró una posible solución, una que usa paja de cultivos como arroz, trigo, maíz y otros para crear una herramienta que ayudará a los cultivos a retener agua y nutrientes. .
«Los desechos, ya sea de la industria, la agricultura o los hogares, pueden ser un recurso potencial para otra cosa», dijo Chen. «Aquí es donde debe centrarse nuestra investigación: conservar nuestros valiosos recursos y hacer que nuestras sociedades sean más sostenibles».
En una investigación publicada en el Journal of Cleaner Production , Chen y el ex estudiante de posgrado Simeng Li explican cómo la paja que queda del procesamiento de cultivos se puede convertir en hidrogeles, moléculas que pueden absorber grandes cantidades de agua y fertilizantes y luego liberarlos lentamente según sea necesario. por cultivos.
Los hidrogeles existentes que se utilizan en la agricultura se elaboran normalmente a partir de productos derivados del petróleo . Pueden ser costosos, tóxicos y tener dificultades para degradarse. Pero la paja que queda del procesamiento de varios cultivos es rica en celulosa, que se puede convertir en hidrogeles que son biodegradables y, por lo tanto, más respetuosos con el medio ambiente. El uso de subproductos agrícolas es una forma de obtener los beneficios de los hidrogeles a base de petróleo sin sus inconvenientes, y desvía esos subproductos de los cultivos de los vertederos o la quema, que es la forma en que normalmente se eliminan.
Cuando los hidrogeles de origen vegetal se aplican a los campos de los agricultores, su capacidad de absorción les permite actuar como depósitos para retener el exceso de agua y nutrientes cuando los campos se riegan y fertilizan. Cuando el clima es seco, liberan esos recursos a las plantas que los necesitan.
El análisis de Chen de estudios previos de laboratorio y de campo mostró que los agricultores pueden usar mucho menos riego y fertilizante y lograr mayores rendimientos mediante el uso de hidrogeles de celulosa. Las mejoras exactas dependen de una variedad de factores, pero el estudio encontró mayores rendimientos que van del 11 al 136 por ciento.
«Tomar algo que durante mucho tiempo se ha considerado un producto de desecho y reciclarlo en la economía agrícola puede beneficiar a los agricultores y al medio ambiente», dijo.
La investigación de Chen es un paso preliminar para comprender cómo esta herramienta puede beneficiar a la agricultura. Antes de que este método pueda adoptarse a gran escala, se necesita más investigación para comprender mejor cómo estos productos afectarán el medio ambiente y la salud pública. Para ampliar las aplicaciones de los hidrogeles que provienen de los desechos agrícolas, el proceso de fabricación debe mejorarse aún más para reducir los costos y mejorar la durabilidad de estos productos.
