Científicos del CONICET y la Universidad Nacional del Litoral avanzan hacia la producción a gran escala de nanofertilizantes nitrogenados, tras obtener resultados prometedores en ensayos con trigo y maíz.
Redactor: Javier Morales O.
Editor: Karem Díaz S.
Un equipo científico argentino desarrolla fertilizantes basados en nanotecnología con el objetivo de mejorar el aprovechamiento de los nutrientes por parte de los cultivos y reducir las pérdidas que pueden producirse después de su aplicación en el suelo.
El proyecto es dirigido por Gonzalo Berhongaray, investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina en el Instituto de Ciencias Agropecuarias del Litoral (ICIAGRO, CONICET-UNL), y Gustavo Mendow, investigador del Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica “Ing. José Miguel Parera” (INCAPE, CONICET-UNL).
La iniciativa, desarrollada junto con la Universidad Nacional del Litoral, cuenta con varios convenios de investigación y desarrollo con empresas del sector agrícola. El trabajo avanza hacia una etapa de producción a mayor escala después de realizar ensayos considerados prometedores en cultivos de trigo y maíz.
Una tecnología para aprovechar mejor el nitrógeno
El desarrollo se concentra en nanofertilizantes que contienen nitrógeno en distintas formas. Este elemento es indispensable para el crecimiento vegetal y tiene una importancia particular en cereales como el trigo y el maíz, dos cultivos que demandan cantidades considerables del nutriente para mantener su productividad.
Sin embargo, una parte del nitrógeno aplicado mediante fertilizantes convencionales puede no ser absorbida por las plantas. El nutriente puede perderse por lixiviación, volatilización u otros procesos, generando un costo para el productor y posibles efectos sobre el agua, el suelo y la atmósfera.
La eficiencia de los nanofertilizantes nitrogenados se relaciona con la posibilidad de controlar mejor la disponibilidad del nutriente y aumentar la proporción que finalmente es utilizada por el cultivo.
La propuesta de los investigadores no busca eliminar la fertilización. Su objetivo es lograr que la cantidad aplicada sea utilizada de una manera más eficiente, evitando tanto el déficit nutricional como las aplicaciones superiores a las necesidades reales de las plantas.
Los fertilizantes siguen siendo necesarios para producir
Los nutrientes presentes naturalmente en el suelo no son ilimitados. Cada cosecha extrae una parte del nitrógeno, el fósforo, el potasio y otros elementos acumulados, por lo que mantener la producción requiere reponer una proporción de lo retirado.
Cuando la reposición es insuficiente, el suelo pierde progresivamente su fertilidad. Este proceso puede afectar los rendimientos y reducir el contenido de nutrientes disponible para los cultivos posteriores.
El problema opuesto aparece cuando se aplican dosis que superan la capacidad de absorción de las plantas. El excedente representa una pérdida económica y puede desplazarse fuera de la zona de las raíces, por lo que la investigación agrícola intenta combinar productividad con un uso más preciso de los insumos.
Un análisis global sobre la eficiencia de los nutrientes en arroz, trigo, maíz y soja mostró que aumentar el rendimiento no depende únicamente de utilizar más fertilizantes, sino también de mejorar la capacidad de los sistemas agrícolas para transformar nitrógeno y fósforo en biomasa y grano.
La unión de la agronomía y la ingeniería química
Berhongaray es ingeniero agrónomo y especialista en suelos y nutrición vegetal, mientras que Mendow es ingeniero químico con experiencia en nanotecnología. La combinación de ambas disciplinas permitió abordar el problema de la fertilización desde la respuesta de los cultivos y desde el diseño de los materiales utilizados para transportar los nutrientes.
Los investigadores comenzaron a trabajar conjuntamente en esta línea en 2018. El conocimiento agronómico permitió definir las necesidades de las plantas y evaluar su comportamiento en el campo, mientras que la química aportó herramientas para formular y caracterizar materiales a escala nanométrica.
Esta articulación busca generar productos que no solo funcionen en condiciones controladas de laboratorio, sino que puedan fabricarse, almacenarse, aplicarse con equipos agrícolas y demostrar resultados consistentes bajo condiciones productivas reales.
Ensayos en trigo y maíz
El trigo y el maíz fueron seleccionados por su elevada demanda de nitrógeno y por su relevancia dentro de la producción de alimentos. Ambos cereales ocupan grandes superficies y cualquier mejora en el aprovechamiento del fertilizante puede tener consecuencias económicas y ambientales significativas.
Los ensayos realizados hasta ahora mostraron resultados que impulsaron al grupo a continuar con el escalamiento. No obstante, el paso desde una formulación experimental hasta un producto comercial requiere comprobar su estabilidad, definir los procesos de fabricación y evaluar su desempeño en diferentes suelos, ambientes y sistemas de manejo.
La fertilización también debe ajustarse a la disponibilidad inicial de nutrientes, el rendimiento esperado, la humedad y la etapa de crecimiento. Por esa razón, los nuevos productos deben integrarse con prácticas de diagnóstico y manejo eficiente de los fertilizantes, en lugar de aplicarse como una solución aislada.
Convenios con empresas y transferencia tecnológica
El proyecto ya mantiene varios convenios de investigación y desarrollo con empresas agrícolas. Esta vinculación permite probar las formulaciones, obtener información sobre su comportamiento en condiciones productivas y adaptar la tecnología a los requerimientos de la industria.
El equipo también presentó solicitudes de patente relacionadas con el desarrollo. La protección de la propiedad intelectual forma parte del proceso necesario para transferir el conocimiento científico y avanzar hacia la fabricación comercial.
La producción a gran escala plantea desafíos diferentes a los del laboratorio. El nanofertilizante debe conservar sus propiedades entre lotes, utilizar materias primas disponibles, mantener costos competitivos y poder incorporarse a las prácticas de fertilización habituales.
Liberación de nutrientes y reducción de pérdidas
Una de las posibilidades que ofrece la nanotecnología es modificar la forma en que los nutrientes son transportados y liberados. El propósito es aumentar su permanencia en la zona donde se desarrollan las raíces y sincronizar mejor su disponibilidad con la demanda del cultivo.
Otros desarrollos agrícolas siguen un principio parecido. Los sistemas de liberación controlada de fertilizantes intentan evitar que los nutrientes altamente solubles se dispersen rápidamente por el agua o el viento antes de ser absorbidos por las plantas.
La eficiencia final depende de numerosos factores, entre ellos el tipo de nutriente, el material empleado, la dosis, el momento de aplicación, las características del suelo y las condiciones climáticas. Por ello, cada formulación debe atravesar evaluaciones agronómicas y ambientales antes de alcanzar una utilización extendida.
El desafío de llegar a una escala comercial
Los avances obtenidos en trigo y maíz abren una etapa centrada en aumentar la capacidad de producción y continuar las pruebas. El objetivo es determinar si el desempeño observado puede mantenerse al fabricar mayores volúmenes y aplicarlos en diferentes campañas agrícolas.
La participación de empresas puede acelerar esta transición al aportar instalaciones, experiencia industrial y campos para ensayos. Al mismo tiempo, los investigadores deben comprobar que la tecnología ofrece una ventaja concreta frente a los fertilizantes convencionales y que su costo resulta compatible con la realidad productiva.
El proyecto del CONICET y la Universidad Nacional del Litoral se encuentra así en un punto de articulación entre investigación pública, producción agropecuaria e industria. Los próximos ensayos serán determinantes para establecer las condiciones de fabricación y uso de los nanofertilizantes nitrogenados en trigo y maíz.
Fuente(s) referenciales
CONICET: Nanotecnología aplicada al agro: buscan hacer más eficiente el uso de fertilizantes
