Un nuevo tipo de suelo diseñado puede extraer agua del aire para mantener las plantas hidratadas y gestionar la liberación controlada de fertilizantes para un suministro continuo de nutrientes.
La base de este interesante sistema de suelo inteligente es un material de hidrogel desarrollado por investigadores de la Universidad de Texas en Austin. En los experimentos, la tierra con infusión de hidrogel provocó un crecimiento de plantas más grande y saludable que la tierra normal, y al mismo tiempo utilizó menos agua y fertilizantes.
“Esta nueva tecnología de gel puede reducir la carga de los agricultores al reducir la necesidad de riego y fertilización frecuentes”, dijo Jangwon Park, estudiante de posgrado en el Departamento de Ingeniería Mecánica de Walker y autor principal de la investigación. “La tecnología también es lo suficientemente versátil como para ser adoptada en una amplia gama de climas, desde regiones áridas hasta templadas”.
Esta investigación fue publicada recientemente. Cartas de contenido de ACS.
Hoy en día, la agricultura representa el 70% de las emisiones globales de agua dulce y hasta el 95% en algunos países en desarrollo a medida que nuestra población global continúa creciendo. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura enfatiza la importancia de mejorar la eficiencia del riego, adoptar tecnologías que ahorren agua y promover cultivos con baja huella hídrica para garantizar que se pueda lograr una producción de alimentos y una gestión de los recursos hídricos sostenibles.
Mientras tanto, los métodos agrícolas tradicionales, especialmente para el riego y la fertilización, enfrentan desafíos importantes, incluido el uso ineficiente del agua y la degradación ambiental del suelo. 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 nunca ha sido más urgente. Además, las técnicas de fertilización convencionales a menudo resultan en una exposición excesiva a los nutrientes, una reducción de la eficiencia de eliminación de nutrientes y contaminación ambiental, y destrucción de tierras cultivables.
“La escasez mundial de agua, junto con una población en crecimiento, tiene un impacto inmediato en la seguridad alimentaria”, dijo Yu, profesor de ciencia de materiales en el Departamento Walker de Ingeniería Mecánica y el Instituto de Materiales de Texas en la Escuela de Ingeniería Cockrell. “Esta nueva clase de hidrogeles ofrece una solución prometedora para satisfacer la necesidad de escasez de agua y suministro 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. Y el suelo modificado puede lograr un ahorro de agua de alrededor del 40%, lo que reduce significativamente la necesidad de riego frecuente y garantiza un crecimiento robusto de los cultivos.
La investigación se basa en descubrimientos anteriores sobre hidrogeles que pueden extraer agua del medio ambiente y hacer que la agricultura sea más eficiente. Es parte de la misión general del Reino Unido que se remonta a sus inicios: aumentar el acceso al agua potable para personas de todo el mundo.
Este trabajo se centró principalmente en fertilizantes a base de calcio. El proyecto continuará y los próximos pasos de los investigadores incluyen la recolección de diferentes tipos de fertilizantes y pruebas de campo más largas.
Junto a Yu y Park en el proyecto están Vixen Guan y Chuxin Lee, quienes también son estudiantes de posgrado en el Programa de Ingeniería y Ciencia de Materiales y el Instituto de Materiales de Texas.
