Tecnología de sensores inteligentes que ayudará a los agricultores a utilizar los fertilizantes de forma más eficiente y a reducir el daño ambiental.
Esta tecnología, descrita en la revista Natural Foods, puede ayudar a los productores a determinar el mejor momento para aplicar fertilizante a los cultivos y la cantidad necesaria, teniendo en cuenta factores como el clima y las condiciones del suelo. Esto reducirá la costosa y perjudicial sobrefertilización de los suelos, que libera óxido nitroso, un gas de efecto invernadero, y contamina el suelo y los cursos de agua.
En la actualidad, la sobrefertilización ha convertido en inutilizable el 12% de las tierras que antes eran cultivables en el mundo, y el uso de fertilizantes nitrogenados ha aumentado un 600% en los últimos 50 años.
Sin embargo, a los productores agrícolas les resulta difícil regular con precisión el uso de fertilizantes: si usan demasiados, corren el riesgo de dañar el medio ambiente, y si usan muy pocos, corren el riesgo de obtener menores rendimientos.
Los investigadores que trabajan en esta nueva tecnología de sensores afirman que podría beneficiar tanto al medio ambiente como a los productores.
El sensor, denominado sensor de gas eléctrico funcionalizado químicamente basado en papel (chemPEGS), mide la cantidad de amonio en el suelo, un compuesto que las bacterias del suelo convierten en nitrito y nitrato. Utiliza un tipo de inteligencia artificial llamada aprendizaje automático, combinándola con datos sobre el clima, el tiempo transcurrido desde la aplicación de fertilizantes y las mediciones de pH y conductividad del suelo. Con estos datos, predice el contenido total de nitrógeno del suelo en el presente y dentro de 12 días, para así determinar el momento óptimo para la aplicación de fertilizantes.
El estudio muestra cómo esta nueva solución de bajo costo puede ayudar a los productores a obtener el máximo beneficio con la mínima cantidad de fertilizante, especialmente en cultivos que requieren muchos fertilizantes, como el trigo. Esta tecnología podría reducir simultáneamente los costos de producción y el impacto ambiental de los fertilizantes nitrogenados, el tipo de fertilizante más utilizado.
El investigador principal, el Dr. Max Greer, del Departamento de Bioingeniería del Imperial College de Londres, afirmó: «El problema de la sobrefertilización, tanto desde una perspectiva ambiental como económica, es de suma importancia. La productividad y los ingresos relacionados están disminuyendo año tras año, y los fabricantes actualmente no cuentan con las herramientas necesarias para abordar este problema».
“Nuestra tecnología puede ayudar a resolver este problema, ya que permite a los agricultores comprender los niveles actuales de amoníaco y nitratos en el suelo y predecir los niveles futuros en función de las condiciones climáticas. Esto les permite ajustar la aplicación de fertilizantes a las necesidades específicas de su suelo y cultivo.”
El exceso de fertilizantes nitrogenados libera óxido nitroso a la atmósfera, un gas de efecto invernadero 300 veces más potente que el dióxido de carbono, que contribuye a la crisis climática. Además, el exceso de fertilizantes puede ser arrastrado por el agua de lluvia hacia los cursos de agua, privando de oxígeno a la vida acuática, provocando la proliferación de algas y reduciendo la biodiversidad.
Sin embargo, ajustar con precisión los niveles de fertilizante según las necesidades del suelo y los cultivos sigue siendo un desafío. Las pruebas son poco frecuentes, y los métodos actuales para medir el nitrógeno del suelo implican enviar muestras a un laboratorio, un proceso largo y costoso cuyos resultados son de utilidad limitada cuando llegan a los agricultores.
El Dr. Firat Guder, autor principal e investigador jefe del Departamento de Bioingeniería del Imperial College, afirmó: «La mayor parte de nuestros alimentos provienen del suelo; es un recurso no renovable y, si no lo protegemos, lo perderemos. Además, la contaminación por nitrógeno derivada de la agricultura plantea un dilema para el planeta que esperamos ayudar a resolver mediante la agricultura de precisión, la cual, confiamos, contribuirá a reducir la sobrefertilización al tiempo que aumenta el rendimiento de los cultivos y los beneficios de los agricultores».
Fecha de publicación: 20 de mayo de 2024