La nanocelulosa puede ayudar a aumentar el rendimiento de las plantas de arándanos silvestres cuando se usa con fertilizante líquido aplicado a las hojas, según un nuevo estudio de la Universidad de Maine.
por la Universidad de Maine
La nanocelulosa, un polímero natural derivado de árboles y plantas que tiene muchas propiedades deseables, se utiliza en investigación y desarrollo para una gran variedad de aplicaciones, como materiales de embalaje, productos de construcción, suministros médicos, pintura, cemento, envases de alimentos y mucho más. Estudios previos también han encontrado que la nanocelulosa puede mejorar la adherencia de fertilizantes y pesticidas de aplicación foliar, que se usan directamente en las hojas; y la nanocelulosa podría facilitar que las hojas de las plantas retengan y absorban los nutrientes.
Para comprender cómo la nanocelulosa, particularmente en forma de nanofibrillas de celulosa, podría beneficiar a los arándanos silvestres, un equipo de investigación de UMaine dirigido por Rafa Tasnim, Ph.D. candidato en ecología y ciencias ambientales, investigó cómo una mezcla de este y fertilizante foliar interactuaba con las hojas de las plantas y, a través de esa interacción, afectaba el rendimiento de los cultivos, el uso y el almacenamiento del agua.
La nanocelulosa utilizada para el proyecto provino del Centro de Desarrollo de Procesos de UMaine, una instalación en el campus que puede generar una tonelada por día. Lo probaron junto con el fertilizante en hojas de arándanos silvestres comunes de arbusto bajo, que según los investigadores normalmente constituyen el 90 % de los arándanos en un campo determinado, y de arbustos bajos de hojas aterciopeladas que crecen en la granja Blueberry Hill de UMaine en Jonesboro.
El equipo encontró un aumento en el rendimiento entre los arándanos comunes de arbusto bajo que recibieron el fertilizante infundido con nanocelulosa, aunque no de manera significativa. Los investigadores creen que el aumento de la producción se debió a que la nanocelulosa redujo el tamaño de las partículas de los nutrientes del fertilizante, lo que facilitó la absorción de las hojas de los arándanos y facilitó un aumento en el consumo.
Es necesario realizar más investigaciones para determinar si el aumento de la cantidad de nanocelulosa en el fertilizante dará como resultado un rendimiento aún mayor de los arándanos comunes de arbusto bajo, según los investigadores. Los efectos que podría tener en el rendimiento de los arándanos lowbush de hojas aterciopeladas también deberían examinarse, dicen.
«Aunque nuestro estudio con nanocelulosa ha estado en el nivel preliminar, hemos observado resultados prometedores al usarlo para los arándanos silvestres», dice Tasnim. «La nanocelulosa podría ser una de las opciones sostenibles para la producción de arándanos silvestres en Maine».
Otros investigadores involucrados en el estudio incluyeron a YongJiang Zhang, profesor asistente de fisiología vegetal aplicada ; Lu Wang, profesor asistente de investigación en el Centro de Compuestos y Estructuras Avanzadas, y Mahesh Parit, ex investigador asociado postdoctoral en el Centro de Compuestos que ahora es científico investigador senior en RiKarbon. Publicaron un artículo que describe su investigación y sus resultados en la revista ACS Agricultural Science & Technology .
Esta investigación se basa en un estudio anterior dirigido por Tasnim que identificó la nanocelulosa como un «adyuvante potencialmente prometedor para fertilizantes foliares para arándanos silvestres».
Sin embargo, el último estudio reveló una posible compensación entre el rendimiento y la conservación del agua en las plantas de arándanos silvestres cuando se utilizan fertilizantes foliares infundidos con nanocelulosa en las hojas. Las plantas de arándanos lowbush de hojas aterciopeladas con fertilizante foliar infundido con nanocelulosa absorbieron más agua y se deshidrataron más rápido, aunque no ocurrió lo mismo en los arándanos lowbush comunes, según los investigadores.
Los tricomas, o apéndices similares a pelos, en las hojas de las plantas de arándanos de arbusto bajo con hojas aterciopeladas son más densos que los de las plantas de arándanos de arbusto bajo comunes, lo que los investigadores dicen que creen que les permitió interactuar más con la nanocelulosa y, por lo tanto, absorber y usar más agua. a un ritmo más rápido. Según los investigadores, una absorción de agua más rápida podría permitir una ingesta más rápida de nutrientes de los fertilizantes infundidos con nanocelulosa.
«La nanocelulosa proporciona un enfoque ecológico para que los productores mejoren la eficiencia en el uso de fertilizantes y aumenten el rendimiento», dice Zhang. «Además, probaremos el uso de nanocelulosa para evitar daños por heladas a fines de la primavera, que se ha vuelto más frecuente en los últimos años».
Más información: Rafa Tasnim et al, Interacciones de las nanofibrillas de celulosa con un fertilizante foliar y hojas de arándanos silvestres: Potencial para mejorar el rendimiento de la fruta,
Ciencia y tecnología agrícola de ACS (2022). DOI: 10.1021/acsagscitech.2c00118
