El tipo de suelo desarrollado por los científicos es capaz de capturar agua del aire para mantener el equilibrio hídrico de las plantas y controlar la liberación de fertilizantes para un suministro constante de nutrientes.
En el corazón del interesante e innovador sistema de suelo inteligente se encuentra un material de hidrogel desarrollado por investigadores de la Universidad de Texas en Austin. En los experimentos, la tierra infundida con el hidrogel dio como resultado un crecimiento de plantas más grandes y saludables en comparación con la tierra normal, mientras se usaba menos agua y fertilizante. La investigación fue publicada en la revista ACS Materials Letters y en un comunicado de la universidad.
Hoy en día, la agricultura representa el 70% de las extracciones mundiales de agua dulce y hasta el 95% en algunos países en desarrollo a medida que la población mundial continúa creciendo. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura enfatiza la importancia de mejorar la eficiencia del riego, implementar tecnologías de ahorro de agua y promover cultivos con una menor huella hídrica para garantizar la producción sostenible de alimentos y la gestión del agua.
Mientras tanto, los métodos agrícolas tradicionales, especialmente el riego y la fertilización, enfrentan desafíos importantes, incluido el uso ineficiente del agua y la degradación ambiental de la tierra. A medida que el cambio climático se intensifica y los recursos hídricos se vuelven cada vez más escasos, la necesidad de métodos de riego más eficientes y sostenibles es fundamental.
Además, los métodos tradicionales de fertilización a menudo resultan en una sobreexposición de nutrientes, una reducción de la eficiencia de la absorción de nutrientes, contaminación ambiental y degradación de las tierras agrícolas.
“La escasez mundial de agua, junto con el crecimiento demográfico, tiene un impacto directo en la seguridad alimentaria. Esta nueva clase de hidrogeles ofrece una solución prometedora para satisfacer las necesidades críticas de agua y la absorción eficiente de nutrientes en la agricultura sostenible moderna”, dijo Guihua Yu, profesor de ciencia de materiales en el Departamento de Ingeniería Mecánica. Walker en la Escuela de Ingeniería Cockrell y el Instituto de Materiales de Texas.
“Esta nueva tecnología de gel puede reducir la carga de los agricultores al reducir la necesidad de riego y fertilización frecuentes. La tecnología también es lo suficientemente versátil como para usarse en una amplia gama de climas, desde regiones áridas hasta zonas templadas”, añadió Jungjun Park, estudiante de posgrado en el Departamento de Ingeniería Mecánica. Walker, quien dirigió el estudio.
El desarrollo del hidrogel de irrigación automática y de liberación lenta (SISRH) es un enfoque prometedor, destacan los investigadores: “SISRH, un hidrogel con cadenas de polímeros higroscópicas enhebradas a través de una red sensible a la temperatura, mejora el crecimiento de las plantas mediante una entrega controlada pero autosostenible. de agua y nutrientes. El hidrogel presenta funcionalidad diurna: absorbe vapor de agua por la noche y lo libera durante el día debido a un cambio de fase en el polímero, con la incorporación de cloruro de calcio (CaCl2) que mejora aún más las propiedades higroscópicas y la liberación controlada de nutrientes. SISRH promueve la liberación lenta de nutrientes y puede lograr ahorros de agua de aproximadamente el 40%, reduciendo significativamente la necesidad de riego frecuente y asegurando un desarrollo confiable de los cultivos. La integración de SISRH en el suelo ofrece una solución prometedora para abordar las necesidades críticas de escasez de agua y absorción eficiente de nutrientes en la agricultura sostenible moderna”.
En experimentos, las plantas enraizadas en suelo de hidrogel mostraron un aumento del 138% en la longitud del tallo en comparación con un grupo de control en suelo normal.
Se estima que el suelo modificado puede proporcionar un ahorro de agua de aproximadamente el 40%, lo que reduce significativamente la necesidad de riego frecuente y garantiza el desarrollo sostenible de los cultivos.
Este trabajo se centró principalmente en fertilizantes a base de calcio. El proyecto continuará y los próximos pasos de los investigadores incluyen la integración de diferentes tipos de fertilizantes y pruebas de campo más largas.
Fuente y foto: Universidad de Texas en Austin.
