El proyecto que ya cuenta con varios convenios I+D con empresas del sector agrícola avanza hacia la producción a gran escala con ensayos prometedores en cultivos de trigo y maíz
Buenos Aires-(Nomyc)-Hacer más eficiente el uso de fertilizantes en el agro a través del desarrollo de nanocápsulas que puedan contener las nutrientes que necesitan los cultivos y liberarlas de manera gradual es el objetivo de Los investigadores del CONICET Gonzalo Berhongaray, del Instituto de Ciencias Agropecuarias del Litoral (ICIAGRO, CONICET-UNL), y Gustavo Mendow, del Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica (INCAPE, CONICET-UNL).
Estos investigadores, se desempeñaban en distintos ámbitos, con diferentes experticias: Berhongaray, se especializa en manejo de suelos, fertilidad y procesos biogeoquímicos asociados a la producción agrícola, mientras que Mendow tiene una amplia trayectoria en el campo de la nanotecnología y el desarrollo de sistemas de encapsulado y liberación controlada de compuestos, pero más allá de esto, hace algunos años comenzaron a trabajar juntos bajo la hipótesis de que “fertilizar mejor, no necesariamente es fertilizar más”.
Los investigadores, notaban que una parte importante de los fertilizantes aplicados no era aprovechada por los cultivos, que existían pérdidas en el suelo y que los costos de fertilización eran crecientes y el punto de partida, fue una pregunta técnica, pero también estratégica para la agricultura argentina ¿cómo aumentar la eficacia del uso de nutrientes y reducir la pérdida de ambiente? y la idea inicial fue desarrollar sistemas nanoestructurados capaces de proteger nutrientes, modular su liberación y mejorar su interacción con la planta y el suelo.
“Una de las plataformas más innovadoras dentro de este campo es el uso de nanocápsulas minerales fertilizantes cargadas con urea. A diferencia de otros sistemas de encapsulación donde la matriz actúa únicamente como vehículo de transporte, en este caso la propia nanocápsula constituye una fuente nutricional para la planta” explica Berhongaray.
“La estructura mineral aporta nutrientes de manera gradual, mientras que la urea incorporada en su interior proporciona nitrógeno de forma controlada. Como resultado, se obtiene un sistema multifuncional capaz de suministrar de manera paralela tres nutrientes esenciales para el crecimiento vegetal a partir de una sola formulación” continúa el investigador.
“La elevada superficie específica y las propiedades fisicoquímicas de estas nanocápsulas permiten adsorber y retener nutrientes de manera eficiente, reduciendo la velocidad de liberación en comparación con los fertilizantes tradicionales” agrega.
“Esto, favorece una mayor permanencia de los nutrientes en la zona radicular y disminuye de manera significativa las pérdidas por volatilización de amoníaco, lixiviación de nitratos y fijación en el suelo y la liberación gradual del nitrógeno permite además una mejor sincronización entre la disponibilidad del nutriente y la demanda del cultivo, aumentando la eficiencia de uso del nitrógeno y mejorando el retorno económico de la fertilización”, aclara el investigador.
Los primeros desarrollos y los ensayos a campo: l proyecto comenzó con el diseño de formulaciones, síntesis de materiales, validaciones físico-químicas y ensayos en condiciones reales de producción y desde el inicio hubo una decisión deliberada de evitar que el proyecto quedara encerrado en el laboratorio, por eso, gran parte del trabajo se enfocó en validar tecnologías directamente en campo, trabajando sobre maíz, trigo, soja, cultivos intensivos, y distintas estrategias de fertilización.
Los ensayos buscaban responder una serie de preguntas concretas: ¿se puede reducir dosis manteniendo rendimiento?, ¿se mejora la absorción de nutrientes?, ¿se modifica la dinámica del fertilizante en el suelo?, ¿qué impacto tiene sobre calidad de cultivo?, ¿cuál es el efecto económico para el productor? y a medida que aparecieron los primeros resultados, el proyecto comenzó a consolidarse.
Uno de los hitos importantes del proceso fue el desarrollo de tecnologías propias y la presentación de la patente “Composición fertilizante y su proceso de obtención”, vinculada a formulaciones nanoestructuradas para uso agrícola, lo que implicó integrar capacidades muy distintas: nanotecnología, química de materiales, fisiología vegetal, fertilidad de suelos, microbiología y validación agronómica a escala real.
Pronto, el proyecto dejó de ser solamente una línea experimental para convertirse en una plataforma tecnológica con potencial de transferencia y los estudios y ensayos se desarrollaron en Santa Fe, articulando al CONICET con universidades, empresas y productores.
El trabajo involucró investigadores, becarios, estudiantes, técnicos y empresas, que aportaron desde distintas disciplinas, porque la lógica siempre fue interdisciplinaria, pero en lugar de pensar la nanotecnología como un desarrollo aislado, se trabajó sobre problemas concretos del sistema productivo tales como eficiencia de fertilización, sustentabilidad, reducción de pérdidas, impacto ambiental y escalabilidad.
Financiamiento y crecimiento: con el avance del proyecto comenzaron a llegar distintas instancias de financiamiento y reconocimiento y el grupo, obtuvo apoyo a través de convocatorias nacionales y articulaciones público-privadas orientadas a innovación tecnológica, escalamiento y validación.
Entre ellas: proyectos de investigación y desarrollo, convocatorias orientadas a transferencia, iniciativas vinculadas a bioinsumos y nanotecnología y programas de articulación entre ciencia y sector productivo y en ese marco, se celebraron tres convenios I+D con la empresa agrícola entrerriana Berardo Agropecuaria, como otra de las empresa del sector.
En paralelo, el equipo fue ampliando la agenda de trabajo: nano y microencapsulados, fertilizantes de liberación controlada, biofertilizantes, encapsulado de microorganismos, bioinsecticidas y tecnologías asociadas a eficiencia de uso de nutrientes.
“El proyecto nunca se pensó solamente como ‘hacer nanopartículas’, la pregunta de fondo siempre fue cómo desarrollar tecnologías que permitan producir de manera más eficiente y con menor impacto ambiental, lo que implicó discutir de manera permanente cuestiones como la escalabilidad industrial, costos reales, adopción por productores, compatibilidad con maquinaria, estabilidad de formulaciones, regulación y validación agronómica robusta”, señala Mendow y esa combinación entre ciencia básica, ingeniería y validación en sistemas reales, es una de las características más distintivas del proyecto.
En la actualidad, se trabaja en la optimización del proceso productivo de nanopartículas y mediante ensayos en trigo y maíz para continuar con la validación del producto a gran escala y el equipo conversa con empresas de Argentina dedicadas a la producción de fertilizantes para que apoyen y financien la salida al mercado del producto.
“La historia del proyecto refleja algo que ocurre de manera frecuente en el sistema científico argentino: desarrollos de frontera construidos desde vínculos humanos, interdisciplinarios y muchas veces improbables” explica Berhongaray.
“Dos investigadores de disciplinas distintas construyeron una línea de investigación aplicada con impacto potencial sobre uno de los sectores productivos más importantes del país,
también muestra la capacidad de CONICET y las universidades públicas para generar conocimiento que no queda únicamente en publicaciones científicas, sino que puede transformarse en innovación, transferencia y soluciones concretas para problemas productivos y ambientales”, concluyó el investigador.
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