Nanofertilizantes:  Fertilizantes “diminutos” que suministran “inteligentemente” los nutrientes a la planta

Nanofertilizantes: Fertilizantes “diminutos” que suministran “inteligentemente” los nutrientes a la planta

Productor / Agricultor: El uso de los Nanofertilizantes es una tendencia en la nutrición vegetal, porque nutren (”alimentan”) a la planta y no al suelo.

 

Según el último estudio de la empresa globenewswire, publicado el 18 de Octubre del 2022, “se espera que el tamaño del mercado mundial de los nanofertilizantes valga alrededor de USD 1.57,78 millones para 2030, en comparación con un valor de USD 353,9 millones en 2021 con una tasa compuesta anual del 17,9% de 2022 a 2030.”.

“El uso de nanofertilizantes puede reducir el consumo de fertilizantes químicos entre 80 y 100 veces, lo que permite a un país reducir las importaciones innecesarias de fertilizantes químicos.”

¿Qué son los Nanofertilizantes?

Un nanofertilizante es un material compuesto por nanopartículas o que utiliza la nanotecnología para mejorar la eficiencia nutricional en los cultivos. Es un tipo de fertilizantes de liberación lenta y controlada.

“De acuerdo con un estudio publicado en el International Journal of Agriculture Sciences, los nanofertilizantes son fertilizantes sintetizados o modificados con ayuda de la nanotecnología para mejorar la fertilidad del suelo, la productividad y la calidad de productos agrícolas”

La palabra “nano” se refiere a la mil millonésima parte de algo. Para ser considerado un nanofertilizante, éste debe tener un tamaño de entre 1 y 100 nanómetros(nm). Un nanómetro es tan pequeño que el grosor de un cabello humano mide aproximadamente 80.000 nm.

Cuál es el modo de acción en el suelo de los Nanofertilizantes?

Por su “nanométrico” tamaño, los nutrientes penetran al cuerpo de la planta por la vía foliar (hojas) o por las raíces(edáfica) y, una vez estan dentro de la planta se van liberando conforme a los requerimientos de la misma, en virtud de que el nanofertilizante tiene un mecanismo capaz de reconocer las enzimas que la planta produce en el momento que requieran un nutriente específico (suministro inteligente de los nutrientes a la planta).

En la grafica siguiente, puedes ver las vías de absorción y traslocación de los nanofertilizantes en las plantas:

Fuente: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-62662018000200009

Fuente: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0188-62662018000200009

Tipos de Nanofertilizantes, de acuerdo a su modo de acción:

1.- Liberación gradual del Nutriente en forma de partícula:

En este modo de acción las nanopartículas son absorbidas fácilmente a través de los órganos de la planta (raíces u hojas) y se distribuyen hacia donde ésta los necesita. La descomposición gradual de la nanopartícula dentro de los tejidos vegetales va liberarando el nutriente. En la gráfica siguiente, identificada como (A), puede observarse el esquema en en que los nutrientes se liberan en forma de nanopartículas de fosfatos.

2.-Liberación gradual de Nanopartícla cargada con nutrientes:

En este otro modo de acción, la nanopartícula hace el papel de un ‘nanotransporte’, los nutrientes se cargan en el interior y/o en la superficie del nanomaterial, que ayuda a la penetración dentro de la planta y los protege de la degradación. Luego, los nutrientes se pueden se van liberando de forma gradual en el interior de la planta, ya sea por difusión a través de la nanopartícula, o por desintegración de la misma. En la gráfica siguiente, identificada como (B), puedes observar como la cubierta protectora de la nanoparticula que actua como “transportadora” o “almacenadora, va liberando por sus poros, los nutrientes, en este caso Nitratos.

3.- Combinación de los dos tipos de acción anteriores: son los llamados “Nanofertilizantes quelatados ó Quelatados de Nanopartículas”

Pero también hay combinaciones de los dos tipos de acción: nanopartículas fabricadas con un nutriente y que, además, se cargan con otros minerales distintos (como es el caso de la hidroxiapatita), combinando los dos sistemas de liberación gradual.

Comparación entre Fertilizantes Convencionales y Nanofertilizantes:

Los fertilizantes convencionales o químicos se caracterizan por:

  • Por tener una baja eficiencia en cuanto a la cantidad que realmente aprovecha la planta, ya que entre el 20% y el 80% de los nutrientes aplicados (en el caso particular del nitrógeno, entre el 40% y el 60%) pueden perderse por distintos factores como la inmovilización, lavado, descomposición, entre otros.
  • Aplicarse generalmente en forma de sales solubles que al diluirse con el agua del suelo, pueden ser lavados o lixiviados con facilidad .
  • Los iones solubles de las sales, también pueden ser adsorbidos con facilidad por arcillas y quedar inmovilizados, fuera del alcance de la planta.
  • Surgir problemas de antagonismo entre nutrientes: la presencia de un tipo de ion puede perjudicar la absorción de otro por la planta.

Los Nanofertilizantes se caracterizan por :

  • Se descomponen más lentamente y aportan continuamente una fuente de iones solubles en las cercanías de la raíz (rizosfera), o dentro de la propia planta.
  • Algunos nanomateriales pueden ser absorbidos por la planta en forma de nanopartícula (no como un ion, que es lo que ocurre con un fertilizante tradicional), y almacenados en los tejidos vegetales, donde se descomponen gradualmente y van soltando los nutrientes.
  • No tienen pérdidas por lavado, descomposición e inmovilización, ya que los nutrientes tienen menos contacto con el suelo y sus componentes.
  • Alimentar a la planta, no al suelo. Con esta premisa, los nanofertilizantes encajan en las nuevas visiones de la fertilización.
  • Suplir las necesidades nutricionales específicas de la planta, proporcionándole las cantidades que necesita para completar su ciclo y producir.

Ventajas de los Nanofertilizantes:

  • Poseen propiedades únicas tales como una alta relación superficie-volumen, una cinética de liberación controlada y altísima capacidad de ser absorbido rápidamente por otra superficie.
  • Las características anteriores, les permiten ser aplicados en menores dosis que un fertilizante tradicional, disminuyendo los costos de transporte y aplicación, pero manteniendo y en algunos casos aumentando, el rendimiento del producto fertilizado.
  • Permiten aumentar la eficiencia del uso de los nutrientes y, en consecuencia, reducir sus potenciales efectos adversos sobre el medioambiente.
  • Hay seguridad de que la planta absorba el 100% del producto.
  • Minimiza la cantidad de productos químicos y su frecuencia de aplicación, reduciendo los impactos ambientales y los costos de producción.
  • Hay una rápida captación de los nutrientes del suelo por las plantas, al aumentar la eficiencia del intercambio simbiótico entre los nutrientes del suelo y el sistema radicular de la planta, ayudando así a obtener un mayor rendimiento de los cultivos.
  • En definitiva los nanofertilizantes:
  1. Incrementan el uso eficiente de los nutrientes,
  2. Reducen su toxicidad en el suelo al aplicarse cantidades muy pequeñas,
  3. Minimizan el efecto negativo de las sobredosis,
  4. Bajan la frecuencia de aplicación de los fertilizantes y en consecuencia el costo de estos importantes insumos.

Desventajas en el uso de los Nanofertilizantes:

  • Es una tecnología relativamente reciente que aún no ha causado daños.
  • No se disponen de datos en cuanto a los posibles efectos que tengan los nanomateriales sobre los organismos y el ambiente, en caso de que fueran liberadas (Keller et al., 2013).(4)
  • Los mecanismos de nanotoxicidad siguen siendo desconocidos, sin embargo, están estrechamente relacionados con la dosis, el nanoproducto, composición, estructura química, tamaño de partícula y su área superficial (Aslani et al. 2014). (5)

Conclusiones:

Dentro de las tendencias de la agricultura actual, figura el uso de los Nanofertilizantes, un tipo de fertilizantes “inteligentes” de liberación controlada, compatibles con el ambiente, usados en dosis pequeñas y más asimilables por la planta.

Los Nanofertilizantes “alimentan a la planta, no al suelo”. Con esta premisa, los nanofertilizantes encajan en las nuevas visiones de la fertilización, al suplir las necesidades nutricionales específicas de la planta, proporcionándole las cantidades que necesita para completar su ciclo y producir.

La utilización de los Nanofertilizantes puede reducir entre 80 a 100 veces el consumo de fertilizantes químicos , lo que permite a un Productor / Agricultor, bajar los costos de producción en sus cultivos.

FertiSiembra

 

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