Investigadores singapurenses diseñan parches de microagujas que mejoran el crecimiento vegetal con 15% menos biofertilizante

Innovación en la fertilización vegetal

Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han creado un novedoso método de aplicación de biofertilizantes mediante parches de microagujas biodegradables que se insertan en las plantas.

Un enfoque directo y eficiente

Este equipo científico ha ideado un sistema alternativo para administrar biofertilizantes: pequeñas agujas solubles que depositan microorganismos útiles de forma directa en los tejidos de la planta. La meta es promover un crecimiento más rápido y controlado, reduciendo significativamente el desperdicio de insumos, un factor crucial ante la creciente preocupación por los efectos ambientales de los fertilizantes tradicionales.

Resultados prometedores en cultivos

En ensayos de invernadero, vegetales como la col rizada y el choy sum mostraron un desarrollo notablemente superior, con incrementos en biomasa, altura y área foliar. Este crecimiento se logró utilizando más de un 15% menos de biofertilizante en comparación con los métodos convencionales de aplicación al suelo, demostrando una ganancia sustancial en eficiencia.

Superando las limitaciones actuales

Los biofertilizantes, que emplean hongos y bacterias benéficas, representan una alternativa más ecológica. Sin embargo, su aplicación al suelo presenta desafíos: los microorganismos deben competir con la flora nativa y su efectividad se ve mermada por condiciones variables de pH, humedad o salinidad, lo que conduce a una pérdida considerable de producto y recursos.

La solución: una "microvacuna" para plantas

La tecnología de NUS evita estos obstáculos. Al inocular los microorganismos directamente en el interior de la planta —de manera similar a una vacuna—, estos pueden desplazarse hacia las raíces y comenzar a actuar de inmediato, en un entorno protegido y con una dosificación precisa. Es un concepto simple que el equipo ha llevado a un nivel práctico avanzado.

Inspiración en la naturaleza y diseño

El método se basa en el principio de movimiento microbiano en sistemas biológicos, similar a lo que ocurre en el cuerpo humano. Las microagujas están hechas de alcohol polivinílico (PVA), un material económico, biodegradable y de uso médico común.

• Para hojas: se usa un parche de 1 cm² con 1600 microagujas piramidales de unos 140 micrómetros.
• Para tallos: se emplean agujas de hasta 430 micrómetros de largo.

Un proceso limpio y de mínima invasión

Los microbios se incorporan en la punta de las agujas durante la fabricación. Al presionar el parche contra la planta, las microagujas penetran suavemente y se disuelven en cerca de un minuto, liberando su contenido. No se observan daños permanentes: las pequeñas marcas en las hojas desaparecen en horas y la planta recupera su normalidad fisiológica en menos de un día.

Ventajas clave de la tecnología

• Dosificación exacta: Se controla con precisión la cantidad de microorganismos que recibe cada planta, eliminando el desperdicio asociado a la aplicación al suelo.
• Alta viabilidad: Los parches mantienen activos los microbios durante al menos un mes de almacenamiento, facilitando su distribución y uso.
• Potencial de automatización: El equipo ya ha probado un aplicador manual impreso en 3D, sentando las bases para una aplicación mecanizada en grandes superficies.

Aplicaciones y futuro

Esta técnica es ideal para entornos donde la precisión y la eficiencia son primordiales:

• Agricultura vertical y urbana.
• Invernaderos y viveros.
• Cultivos de alto valor.
• Producción intensiva de plántulas.

Esta no es una revolución llamativa, sino una transformación precisa y silenciosa que podría cambiar la forma en que nutrimos a las plantas, comenzando con una simple microaguja.

Basado en: NUS scientists create microneedle system to deliver biofertiliser directly into plants, boosting growth with less waste.

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