Investigadores del CONICET están desarrollando sistemas de fertilizantes de liberación controlada diseñados para reducir las pérdidas de nutrientes, mejorar la absorción por los cultivos y apoyar una producción más sostenible.
Los investigadores del CONICET, Gonzalo Berhongaray, del Instituto de Ciencias Agropecuarias de la Costa (ICIAGRO, CONICET-UNL), y Gustavo Mendow, del Instituto de Investigación en Catálisis y Petroquímica (INCAPE, CONICET-UNL), colaboran en un proyecto que busca optimizar el uso de fertilizantes en la agricultura.
Su enfoque se centra en el desarrollo de nanocápsulas capaces de contener los nutrientes que los cultivos necesitan y liberarlos gradualmente, según un comunicado de prensa.
Esta colaboración aúna dos áreas de especialización distintas. Berhongaray se especializa en manejo de suelos, fertilidad y procesos biogeoquímicos vinculados a la producción agrícola, mientras que Mendow cuenta con amplia experiencia en nanotecnología y en el desarrollo de sistemas de encapsulación y liberación controlada.
Hace algunos años, partieron de la hipótesis de que “fertilizar mejor no significa necesariamente fertilizar más”. Los investigadores observaron que una parte significativa del fertilizante aplicado no era aprovechada por los cultivos, mientras que las pérdidas en el suelo y los costos de fertilización seguían aumentando.
Para la agricultura argentina, la pregunta era tanto técnica como estratégica: ¿cómo mejorar la eficiencia en el uso de nutrientes y, al mismo tiempo, reducir las pérdidas al medio ambiente?
Un enfoque de liberación controlada
La idea inicial era desarrollar sistemas nanoestructurados capaces de proteger los nutrientes, modular su liberación y mejorar su interacción con las plantas y el suelo.
“Una de las plataformas más innovadoras en este campo es el uso de nanocápsulas de fertilizante mineral cargadas con urea. A diferencia de otros sistemas de encapsulación donde la matriz actúa solo como vehículo de transporte, en este caso la nanocápsula misma constituye una fuente nutricional para la planta. La estructura mineral proporciona nutrientes gradualmente, mientras que la urea incorporada en su interior proporciona nitrógeno de forma controlada. Como resultado, se obtiene un sistema multifuncional capaz de suministrar simultáneamente tres nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas a partir de una sola formulación”, explica Mendow.
Según Mendow, la gran superficie específica y las propiedades fisicoquímicas de las nanocápsulas les permiten adsorber y retener nutrientes de manera eficiente, ralentizando su liberación en comparación con los fertilizantes tradicionales.
“La gran superficie específica y las propiedades fisicoquímicas de estas nanocápsulas les permiten adsorber y retener nutrientes de manera eficiente, reduciendo la velocidad de liberación en comparación con los fertilizantes tradicionales. Esto favorece una mayor permanencia de los nutrientes en la zona radicular y reduce significativamente las pérdidas por volatilización de amoníaco, lixiviación de nitratos y fijación en el suelo. La liberación gradual de nitrógeno también permite una mejor sincronización entre la disponibilidad del nutriente y la demanda del cultivo, aumentando la eficiencia del uso del nitrógeno y mejorando la rentabilidad de la fertilización,” aclara el investigador.
Los ensayos de campo llevan el trabajo más allá del laboratorio
El proyecto comenzó con el diseño de la formulación, la síntesis del material, la validación fisicoquímica y las pruebas en condiciones reales de producción.
Desde el principio, los investigadores se propusieron que el trabajo no se limitara al laboratorio. Gran parte del proyecto se ha centrado en la validación en campo de cultivos como maíz, trigo, soja y cultivos intensivos, así como en diferentes estrategias de fertilización.
Los ensayos exploraron varias preguntas clave para los cultivos: ¿se pueden reducir las dosis de fertilizante manteniendo el rendimiento? ¿Mejora la absorción de nutrientes? ¿El fertilizante se comporta de manera diferente en el suelo? ¿Qué impacto tiene en la calidad del cultivo? ¿Y cuál es el efecto económico para el productor?
A medida que surgieron los primeros resultados, el proyecto comenzó a consolidarse.
Un hito importante fue el desarrollo de tecnologías propias y la solicitud de la patente “Composición de fertilizante y su proceso de obtención”, vinculada a formulaciones nanoestructuradas para uso agrícola. El trabajo requirió la integración de conocimientos especializados en nanotecnología, química de materiales, fisiología vegetal, fertilidad del suelo, microbiología y validación agronómica a escala real.
Una plataforma con potencial de transferencia
Con el tiempo, el proyecto pasó de ser una línea de investigación experimental a una plataforma tecnológica con potencial de transferencia.
Los estudios y ensayos se desarrollaron en Santa Fe, conectando al CONICET con universidades, empresas y productores. Investigadores, becarios, estudiantes, técnicos y empresas de diferentes disciplinas contribuyeron con sus aportaciones.
Según Mendow, la gran superficie específica y las propiedades fisicoquímicas de las nanocápsulas les permiten adsorber y retener nutrientes de manera eficiente, ralentizando su liberación en comparación con los fertilizantes tradicionales.
“La gran superficie específica y las propiedades fisicoquímicas de estas nanocápsulas les permiten adsorber y retener nutrientes de manera eficiente, reduciendo la velocidad de liberación en comparación con los fertilizantes tradicionales. Esto favorece una mayor permanencia de los nutrientes en la zona radicular y reduce significativamente las pérdidas por volatilización de amoníaco, lixiviación de nitratos y fijación en el suelo. La liberación gradual de nitrógeno también permite una mejor sincronización entre la disponibilidad del nutriente y la demanda del cultivo, aumentando la eficiencia del uso del nitrógeno y mejorando la rentabilidad de la fertilización,” aclara el investigador.
Los ensayos de campo llevan el trabajo más allá del laboratorio
El proyecto comenzó con el diseño de la formulación, la síntesis del material, la validación fisicoquímica y las pruebas en condiciones reales de producción.
Desde el principio, los investigadores se propusieron que el trabajo no se limitara al laboratorio. Gran parte del proyecto se ha centrado en la validación en campos de cultivos como maíz, trigo, soja y cultivos intensivos, así como en diferentes estrategias de fertilización.
Los ensayos exploranon varias preguntas clave para los cultivos: ¿se pueden reducir las dosis de fertilizante manteniendo el rendimiento? ¿Mejora la absorción de nutrientes? ¿El fertilizante se comporta de manera diferente en el suelo? ¿Qué impacto tiene en la calidad del cultivo? ¿Y cuál es el efecto económico para el productor?
A medida que surgieron los primeros resultados, el proyecto comenzó a consolidarse.
Un hito importante fue el desarrollo de tecnologías propias y la solicitud de la patente “Composición de fertilizante y su proceso de obtención”, vinculada a formulaciones nanoestructuradas para uso agrícola. El trabajo requirió la integración de conocimientos especializados en nanotecnología, química de materiales, fisiología vegetal, fertilidad del suelo, microbiología y validación agronómica a escala real.
Una plataforma con potencial de transferencia
Con el tiempo, el proyecto pasó de ser una línea de investigación experimental a una plataforma tecnológica con potencial de transferencia.
Los estudios y ensayos se desarrollaron en Santa Fe, conectando al CONICET con universidades, empresas y productores. Investigadores, becarios, estudiantes, técnicos y empresas de diferentes disciplinas contribuyeron con sus aportaciones.
