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Investigación busca generar fertilizantes inteligentes que nutran cultivos y capturen carbono

El proyecto combina nanobiotecnología con bacterias de ambientes extremos y matrices ricas en carbono (residuos) para crear un fertilizante dual, es decir, que optimiza la entrega de nutrientes y promueve la captura de carbono orgánico en el suelo (SOC), conocidos en el sector como smart fertilizer.

Este resumen ha sido generado con inteligencia artificial y revisado por el área de edición de contenidos.

El proyecto liderado por la Dra. Marcela Calabi Floody combina nanobiotecnología, bacterias de ambientes extremos y residuos agrícolas para crear un fertilizante inteligente (smart fertilizer) con efecto dual: nutrir plantas y capturar carbono orgánico en el suelo (SOC). El equipo, que incluye expertos en estabilización de residuos y vulcanología, se enfoca en seguridad alimentaria, economía circular y cambio climático. La metodología integra microbiología, nanotecnología y ciencia del suelo, desarrollando bio-nanocompuestos mediante la "vía verde" (microorganismos de ambientes extremos) y la "vía nano" (nanopartículas de urea-hidroxiapatita). El proyecto busca optimizar la disponibilidad de nitrógeno, mejorar la salud del suelo y generar evidencia sobre los suelos como sumideros de carbono.

Liderado por la Dra. Marcela Calabi Floody, directora del Laboratorio de Nanobiotecnología Aplicada y encargada de Transferencia Tecnológica de Bioren UFRO, el equipo está compuesto por el Dr. Jorge Medina, de la Universidad de O’Higgins (especialista en estabilización de residuos en suelo), y el vulcanólogo Daniel Basulto (encargado de la identificación de sitios de muestreo volcánicos), entre otros investigadores e investigadoras con vasta experiencia y trayectoria en ciencias ambientales.

La Dra. Calabi Floody comentó que su investigación se centra en la fertilización inteligente (smart fertilizer) con un efecto dual o multifuncional, es decir, no solo busca nutrir a la planta, sino también mitigar los efectos del cambio climático, promoviendo a los suelos agrícolas como sumideros de carbono. Este enfoque se basa en tres ejes fundamentales: seguridad alimentaria, economía circular y cambio climático.

“Nuestra propuesta innovadora representa un cambio de paradigma en la tecnología de fertilizantes, al integrar materiales transportadores ricos en carbono derivados de residuos agrícolas, que cumplen una doble función: por un lado, actúan como sistemas de suministro de nutrientes y, por otro, cumplen un rol clave en la estabilización del carbono orgánico en el suelo (SOC)”, explicó.

El proyecto, con una duración de cuatro años, tiene como objetivo la identificación de nuevos consorcios microbianos que optimicen la disponibilidad de nitrógeno y la captura de carbono orgánico en el suelo (SOC); la creación de biofertilizantes inteligentes con liberación controlada de nutrientes y beneficios comprobados para la salud del suelo; y la generación de evidencia sobre el potencial de los suelos agrícolas como sumideros de carbono, además de posibles innovaciones patentables en tecnología de fertilizantes y publicaciones de alto impacto.

Innovación en dos frentes con nanobiotecnología

La metodología del proyecto combina microbiología, nanotecnología y ciencia del suelo para desarrollar dos estrategias de bio-nanocompuestos: la vía verde y la vía nano.

Por una parte, la vía verde, donde el equipo buscará aislar y caracterizar consorcios microbianos provenientes de ambientes extremos, específicamente de escoriales de lava de volcanes andinos. “Estos microorganismos son esenciales en la formación del suelo y son capaces de fijar nitrógeno (N) atmosférico, transformándolo en una forma disponible para las plantas, lo que contribuye a una fertilización más limpia y mitiga los efectos adversos de los fertilizantes nitrogenados convencionales”.

Por otra parte, la vía nano, orientada al desarrollo de bio-nanocompuestos que utilizan nano-urea-hidroxiapatita (nHAP-urea). La síntesis de nanopartículas que contienen fósforo, calcio y nitrógeno busca una liberación controlada de nutrientes, lo que “aumenta la eficiencia en el uso de la molécula y evita la sobrefertilización”, adelantó.

Asimismo, añadió que “utilizaremos sustrato de champiñón, un hongo que actúa como probiótico vegetal, mejorando la resiliencia de la planta frente a estreses abióticos, como el aumento de temperatura y CO₂, al modular las interacciones planta-suelo-microbioma”, explicó la Dra. Calabi, investigadora principal de este proyecto Fondecyt Regular que busca crear un smart fertilizer.

Natalia Bastidas Fuentes
Bioren UFRO

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