Solución revolucionaria: diseñan un suelo ‘inteligente’ capaz de regarse y alimentarse a sí mismo

Un innovador tipo de suelo ‘inteligente’, diseñado para capturar agua del aire, mantener las plantas hidratadas y gestionar la liberación controlada de fertilizantes promete revolucionar la agricultura moderna. Desarrollado por investigadores de la Universidad de Texas en Austin (Estados Unidos), este sistema de suelo inteligente utiliza un material de hidrogel que ha demostrado ser altamente eficiente en la promoción del crecimiento de plantas más grandes y saludables con un uso reducido de agua y fertilizantes.

El hidrogel, componente clave de este avance, es un material con la capacidad de absorber y retener grandes cantidades de agua. En los experimentos realizados por el equipo de investigación, el suelo impregnado con hidrogel permitió que las plantas crecieran significativamente más que las que lo hacían en suelo convencional. Según los resultados, las plantas en suelo de hidrogel mostraron un aumento del 138% en la longitud del tallo en comparación con el grupo de control.

Jungjoon Park, líder del proyecto, destaca las ventajas de esta tecnología: "Esta nueva tecnología de gel puede reducir la carga de trabajo de los agricultores al disminuir la necesidad de riego y fertilización frecuentes. La tecnología también es lo suficientemente versátil como para ser adoptada en una amplia gama de climas, desde regiones áridas hasta áreas templadas", añade.

Los hallazgos de esta investigación, publicados en la revista ‘ACS Materials Letters’, subrayan el potencial transformador del hidrogel en la agricultura sostenible.

La agricultura consume actualmente el 70% del agua dulce extraída a nivel mundial, y hasta el 95% en algunos países en desarrollo, según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). La adopción de tecnologías que ahorren agua es esencial para garantizar la producción sostenible de alimentos y la gestión adecuada de los recursos hídricos.

Uso ineficiente del agua

La agricultura tradicional enfrenta numerosos desafíos, incluyendo el uso ineficiente del agua y la degradación ambiental. Estos problemas se agravan a medida que el cambio climático intensifica la escasez de recursos hídricos.

Las técnicas de riego y fertilización convencionales a menudo resultan en una absorción ineficiente de nutrientes y contribuyen a la contaminación ambiental.

"La escasez mundial de agua sumada al crecimiento de la población tiene un impacto inmediato en la seguridad alimentaria. Esta nueva clase de hidrogeles ofrece una solución prometedora para satisfacer las necesidades apremiantes de escasez de agua y absorción eficiente de nutrientes en la agricultura sostenible moderna", señala Guihua Yu, coautor del estudio.

En los experimentos, el suelo modificado con hidrogel permitió un ahorro de agua de aproximadamente el 40%, reduciendo significativamente la necesidad de riego frecuente. Este ahorro no solo es crucial en regiones áridas, sino que también garantiza un desarrollo robusto del cultivo en una gran variedad de climas.

La investigación se basa en descubrimientos previos relacionados con hidrogeles que pueden extraer agua de la atmósfera, un avance que podría hacer la agricultura más eficiente y sostenible. La implementación de suelos inteligentes con hidrogeles puede tener aplicaciones prácticas en diversas áreas agrícolas.

En regiones áridas y semiáridas, donde el riego es un desafío constante, este tipo de suelo puede ser una solución revolucionaria. Los agricultores en estas áreas podrían beneficiarse de la capacidad del hidrogel para captar humedad del aire, reduciendo así la dependencia de fuentes de agua tradicionales.

Jardines urbanos

En áreas urbanas, donde la agricultura vertical y los jardines en azoteas están ganando popularidad, el uso de hidrogeles puede optimizar el uso del espacio y los recursos hídricos limitados. Los jardines urbanos podrían mantener la humedad y los nutrientes necesarios sin requerir sistemas de riego intensivos, haciendo que la agricultura urbana sea más sostenible y accesible.

La adopción de esta tecnología a gran escala podría tener un impacto significativo en la sostenibilidad global. En muchos países en desarrollo, donde la disponibilidad de agua es limitada y la agricultura es una fuente principal de sustento, la implementación de suelos inteligentes con hidrogeles podría mejorar considerablemente la seguridad alimentaria y la sostenibilidad ambiental.

Pero el uso eficiente del agua y la reducción de la necesidad de fertilizantes químicos no solo benefician al medio ambiente, sino que también pueden reducir los costos a los agricultores. Esto es particularmente importante en comunidades rurales donde los recursos son escasos.

Además, la reducción en el uso de fertilizantes químicos puede disminuir la contaminación de suelos, un problema común asociado con la agricultura intensiva. Al liberar nutrientes de manera controlada, los hidrogeles ayudan a garantizar que las plantas absorban los nutrientes necesarios sin exceso, minimizando el escurrimiento y la contaminación.

La capacidad de los hidrogeles para adaptarse a diferentes tipos de fertilizantes y condiciones climáticas sugiere que su aplicación puede extenderse a diversos contextos agrícolas, desde pequeñas granjas familiares hasta grandes operaciones comerciales. Esta versatilidad es crucial para abordar las necesidades de una población mundial en crecimiento y las demandas de un mercado alimentario global cada vez más complejo.

Estudio de referencia: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.4c01120

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