En ensayos experimentales se observó que bajas dosis de un nanofertilizante elaborado a partir de los residuos del procesamiento del açaí incrementaron el crecimiento de las plantas y el desarrollo radicular en variedades de maíz y sorgo de ciclo corto.
Investigadores de Embrapa y la Universidad Federal de Ceará desarrollaron un nanofertilizante a partir de semillas de açaí desechadas que estimuló el crecimiento del maíz y el sorgo en ensayos experimentales.
La aplicación del producto a una concentración de 10 miligramos por litro incrementó el crecimiento relativo de las plantas en un 24 % en el maíz y en un 164 % en el sorgo, en comparación con las plantas no tratadas. El volumen radicular aumentó en un 23 % en el maíz y en un 59 % en el sorgo.
Los investigadores probaron la variedad de maíz de ciclo corto BRS Gorutuba y la variedad de sorgo 2502, ambas recomendadas para la región semiárida de Brasil. Según un comunicado de prensa, el mayor desarrollo radicular, especialmente en el sorgo, podría ayudar a las plantas a explorar el suelo con mayor eficacia y mejorar su capacidad para sobrevivir en condiciones de cultivo difíciles.
Conversión de residuos de açaí en insumos agrícolas
Las semillas de açaí son un subproducto infrautilizado del procesamiento de la fruta. La extracción de la pulpa de una tonelada de fruta genera aproximadamente 700 kilogramos de semillas, que generalmente se desechan o se queman como combustible para calderas.
Los investigadores convirtieron el polvo de semillas de açaí en nanopartículas fluorescentes llamadas puntos cuánticos de carbono mediante un proceso conocido como síntesis hidrotermal. Las partículas resultantes tienen un tamaño aproximado de cuatro nanómetros.
“Aunque existen pocos estudios sobre el uso a pequeña escala de las semillas de açaí como biocarbón, para la producción de bioenergía o para el desarrollo de materiales compuestos, estos residuos generalmente se acumulan en los centros urbanos de las regiones productoras y en las grandes ciudades,” afirma el investigador Cláudio Carvalho, de Embrapa Agroindustria Tropical.
Carvalho describe la semilla de açaí como un “kit de supervivencia natural” que contiene nutrientes que ayudan a la planta a crecer en condiciones adversas. Su contenido de carbono y minerales la convierte en una materia prima potencial para la producción de nanofertilizantes.
“Es un propósito noble, que agrega valor a la biomasa al tiempo que devuelve al menos parte de los nutrientes minerales, especialmente los micronutrientes, a las zonas de producción, lo que resulta en un ahorro en fertilizantes,” afirma.
Las nanopartículas suministran nutrientes a las células vegetales
Debido a su pequeño tamaño, las partículas pueden penetrar el tejido foliar y suministrar nutrientes minerales directamente a nivel celular. Esto puede mejorar la absorción de nutrientes en comparación con los fertilizantes foliares convencionales.
Los puntos cuánticos de carbono también absorben la radiación ultravioleta y emiten luz azul. Los investigadores afirman que este proceso puede estimular el sistema fotoquímico de la planta y mejorar la eficiencia fotosintética.
Las partículas también pueden favorecer la transferencia de energía dentro de las células vegetales y proporcionar compuestos bioactivos que estimulan las enzimas involucradas en procesos como la gestión del estrés oxidativo.
“A diferencia de los fertilizantes convencionales, los nanofertilizantes generalmente generan menos escorrentía superficial y menor contaminación de suelos y cuerpos de agua, lo que los hace potencialmente más sostenibles,” añade Carvalho.
Se podrían probar en otros cultivos
Los investigadores planean evaluar el nanofertilizante en frijoles, batatas, calabazas, hortalizas y plántulas de palma de açaí.
“Una vez que el proceso de producción esté finalizado y ampliado, el nanofertilizante podría convertirse en una forma importante y segura de devolver nutrientes al sistema de producción, ya sea en el cultivo de la palma de açaí, en viveros de plántulas, en cultivos protegidos o en otras aplicaciones,” agrega Carvalho.
El profesor Pierre Fechine, coordinador del Laboratorio del Grupo de Química de Materiales Avanzados de la Universidad Federal de Ceará, afirma que el sector agroindustrial brasileño podría proporcionar un suministro sustancial de materias primas para productos similares.
“En Brasil se generan grandes cantidades de residuos agroindustriales, especialmente en la región amazónica, lo que representa una materia prima abundante y de bajo costo,” señala Fechine.
Sin embargo, se necesitarán estudios regulatorios y de seguridad antes de que el nanofertilizante pueda utilizarse en la agricultura a escala comercial.
Ampliar la producción sigue siendo un desafío
Los hallazgos se publicaron en el artículo “Nanopigmentos a base de carbono derivados de residuos de semillas de açaí con propiedades ópticas ajustables y rendimiento biofuncional” en la revista Dyes and Pigments.
“Hemos demostrado que los residuos que normalmente se desecharían pueden convertirse en un material inteligente capaz de interactuar con sistemas biológicos y producir efectos medibles en el crecimiento de las plantas,” afirma Fechine.
Los investigadores deben ahora determinar si el rendimiento del material puede reproducirse de forma consistente a escala industrial.
“En el laboratorio, trabajamos con pequeñas cantidades y mantenemos un control estricto sobre las condiciones de síntesis. En una fábrica, es necesario garantizar que cada lote tenga las mismas propiedades químicas, ópticas y biológicas,” explica.
Otros desafíos incluyen la reducción de los costos de energía y purificación, y el desarrollo de un sistema eficiente para la recolección y el transporte de los residuos de semillas de açaí.
