Entre la nanotecnología, la inteligencia artificial (IA) y la avalancha interminable de aplicaciones diseñadas para ayudarlo a comprender los datos, puede parecer que la tecnología se está apoderando del mundo, incluso en el invernadero.
Sin embargo, algunas cosas interesantes están sucediendo en el espacio nano y podrían proporcionar una ventaja competitiva para su operación. He aquí un vistazo a algunos usos emergentes de la nanotecnología en el invernadero.
Si bien puede parecer nuevo, la nanotecnología como ciencia ha existido por un tiempo. Según la Iniciativa Nacional de Nanotecnología (NNI, por sus siglas en inglés), la nanotecnología moderna comenzó a principios de la década de 1980 e incluye “ciencia, ingeniería y tecnología realizadas a nanoescala, que es de aproximadamente 1 a 100 nanómetros”. Los nanómetros se abrevian como «nm». A modo de referencia, NNI explica que una hoja de periódico tiene un grosor de unos 100 000 nm.
Beneficios de las Nanopartículas
Los fertilizantes, los tratamientos de plagas y las soluciones de micronutrientes son caros y nadie quiere desperdiciarlos. Dirigirse a aplicaciones para una mejor biodisponibilidad y una absorción más eficiente de las plantas es de lo que se tratan las nanopartículas agrícolas.
Uno de los usos en auge es los nanofertilizantes. Los nanofertilizantes no son solo pequeñas piezas de fertilizante regular. Piense en cambio en un camión de reparto de tamaño nanométrico para aumentar la eficiencia de la absorción de nutrientes. Aunque pequeña, en el ámbito de 10-100nm, una nanopartícula sigue siendo cientos de veces más grande que un ion de calcio u otro nutriente. Las cargas electrostáticas atraen estos iones a la nanopartícula y, de hecho, la cargan.
El Dr. Landon Bunderson, director científico de Aqua-Yield , explica que las nanopartículas «aprovechan el mecanismo ya existente de endocitosis para entregar mayores cargas útiles a la célula». Es un método que tienen las plantas para llevar partículas más grandes a través de la pared celular, partículas que son demasiado grandes para atravesar la membrana celular por otros métodos. Cuando el nanofertilizante pasa a través de la pared celular, esta partícula cargada de nutrientes está disponible para la planta.
Las nanopartículas no se limitan a los fertilizantes: se pueden usar para mejorar la aplicación de insecticidas, fungicidas y otros tratamientos. Iniciadores de raíces, calcio, potasio, cualquiera que sea el material, Bunderson dice que las nanopartículas pueden ayudar.
La entrega mejorada de nutrientes y las mayores tasas de absorción crean beneficios, que incluyen una mayor masa de raíces, menor uso de fertilizantes y aditivos, mayores rendimientos y tiempos de ciclo de cultivo más rápidos. Las nanopartículas se pueden utilizar en todas las fases de crecimiento, desde ayudar en la germinación y el establecimiento hasta el acabado, y son rentables.
«Todo el mundo tiene un punto en que la absorción es un problema», dice Bunderson, aunque los productores no suelen decirlo de esa manera. Introducir nutrientes y tratamientos en el tejido vegetal es un problema de absorción. Con la capacidad de integrarse perfectamente en los sistemas de aplicaciones actuales, los usuarios de nanopartículas están obteniendo excelentes resultados.
Los productores pueden mezclar nanopartículas con sus sistemas de fertirrigación existentes. A medida que se observan los resultados, se ajustan las tasas de aplicación para reflejar las nuevas eficiencias.
Las nanoburbujas te ayudan a cultivar plantas más sanas
Las nanoburbujas están aquí y pueden hacer más que aumentar el oxígeno disuelto. Las nanoburbujas aumentan y estabilizan el oxígeno disponible para las plantas en la rizosfera, lo que da como resultado sistemas de raíces más robustos y plantas más sanas, pero ese no es su único beneficio. El aumento de oxígeno en la zona de la raíz cambia el ambiente hacia una situación aeróbica y favorece a las bacterias beneficiosas sobre las dañinas.
Davey Rock es el gerente de desarrollo comercial de Moleaer para el medio oeste de los EE. UU. Dice que una razón común por la que los productores incluyen nanoburbujas en su sistema es para mitigar el biofilm y reducir el mantenimiento de la línea. Las nanoburbujas, debido a su fuerte carga negativa y su superficie dura y estable, son una forma eficiente y segura de minimizar los problemas de biofilm en su operación.
Rock explica que las nanoburbujas también son un oxidante y liberan un hidroxi cuando revientan. En un estudio, los niveles de Pythium se redujeron en un 81 % en comparación con el agua no tratada en el mismo lugar.
Mayores rendimientos, tiempos de ciclo de cultivo más rápidos y menos problemas de enfermedades hacen que valga la pena investigar las nanoburbujas.
Las nanopelículas mejoran la luz existente
El sol produce luz en muchas longitudes de onda, pero como saben los productores, no todas son igualmente eficientes para la fotosíntesis.
UbiGro es una empresa que produce una película flexible que utiliza nanotecnología para alterar la luz solar entrante, absorbiendo un fotón UV o azul y emitiendo un fotón naranja/rojo en su lugar. El proceso se llama fotoluminiscencia y la película brilla a la luz del sol, preservando el brillo y la intensidad del sol en el invernadero en lugar de filtrarlo o bloquearlo. El Dr. Damon Hebert es el Director de Investigación Agrícola de UbiGro.
“Podemos hacerlo mejor que la luz solar en términos de espectro”, dice.
Usando una tecnología llamada puntos cuánticos, que también se encuentra en otras aplicaciones como televisores de alta tecnología, la película transmite la luz en longitudes de onda más eficientes y la difunde, creando un entorno más eficiente para que crezcan las plantas.
La película de puntos cuánticos mejora la luz existente y aumenta la eficiencia, pero no la aumenta. La película es una tecnología pasiva: nada está conectado a la pared. Alrededor de la mitad de los clientes también usan iluminación artificial, dice Hebert, para aumentar la duración del día o la cantidad total de luz disponible, conocida como Daily Light Integral (DLI).
“El resultado final es impulsar un aumento del rendimiento”, dice Hebert. «Hemos visto aumentos de rendimiento de +5% a +25% en una amplia variedad de cultivos, con tiempos de recuperación de menos de dos años para vegetales de alto valor y de una a dos cosechas para cultivos medicinales de alto valor».
Estas películas están diseñadas para su instalación en estructuras existentes, desde invernaderos de acero de baja tecnología hasta grandes invernaderos de alta tecnología. Se han probado en una amplia variedad de cultivos en todo el mundo, incluidos el cannabis, las fresas, la lechuga, los tomates y los microvegetales. La nanotecnología puede parecer una tecnología increíble solo para los productores más grandes, pero eso está lejos de la verdad. Los nanofertilizantes, las nanoburbujas y las nanopelículas son escalables y utilizables por pequeños y grandes productores. Con los crecientes costos de los insumos y la energía, un poco más de eficiencia es más que bienvenido.
Fuente:
Greenhouse Grower
