La nanotecnología aplicada a la agricultura

La nanotecnología o “el arte de lo pequeño” utiliza y diseña materiales a escala atómica (normalmente entre 1 y 100 nm, o lo equivalente en metros: entre 0,000000001 y 0,0000001 metros) que en la actualidad tiene enorme repercusión en campos tan variados como la electrónica, la medicina, la farmacia, la ingeniería e incluso la agricultura. De hecho, se ha acuñado el término “nanobiotecnología”, que combina numerosas disciplinas científicas tan variadas como la biotecnología, la nanotecnología, el procesamiento químico, la ciencia de los materiales y la ingeniería de sistemas.

Para el caso de la agricultura, la nanotecnología puede aplicarse (y ya se está haciendo) para el tratamiento de algunas enfermedades de las plantas, para la detección precoz de los  patógenos que las producen, para la mejora de la asimilación de nutrientes esenciales por las plantas e incluso la construcción de nanobiosensores importantes en determinados procesos biológicos. Su uso puede incrementar la eficacia de los pesticidas e insecticidas comerciales reduciendo su cantidad de aplicación al suelo a unas dosis significativamente menores requeridas para los cultivos con la mejora medioambiental que eso implica.

Como sabemos, la agricultura tiene una gran importancia ya que es la base del sustento de los más de 7000 millones de habitantes de nuestro planeta (el 50% viven en Asia). Los insectos, las plagas y las malas hierbas producen una gran cantidad de pérdidas anuales que algunos estudios estiman entre el 13 y el 14% de la producción total agrícola. Las estrategias tradicionales para reducir estas pérdidas se basan en estrategias como la rotación de los cultivos, el uso de variedades de plantas sanas y resistentes, cambios en los periodos de siembra y el manejo integrado de las plagas, que implica un control biológico de las mismas. Si bien son efectivas a escala pequeña, con la industrialización de la agricultura estas técnicas han sido desechadas con el tiempo por otras más efectivas y al mismo tiempo, más agresivas con el medio ambiente. Se han utilizado compuestos químicos sintéticos para controlar y reducir estas pérdidas. De hecho, la gran revolución vino con el descubrimiento durante la II Guerra Mundial del DDT, un compuesto químico que en pequeñas dosis se mostraba altamente efectivo contra los insectos. Desde entonces se extendió su uso (y abuso), sobre todo en la época de “la revolución verde” y esto desarrolló la investigación y síntesis de una gran cantidad de compuestos químicos (algunos orgánicos como los órganofosforados y otros con metales pesados como mercurio, plomo, arsénico y cobre) con igual o incluso mayor potencial insecticida que el DDT. Uno de los problemas del empleo masivo de estas sustancias es que también eliminaron junto a los insectos y plagas, a sus enemigos naturales. Además, su abuso durante muchos años ha generado una presión selectiva que en la actualidad han generado muchas especies resistentes a los mismos. Algunos estudios hablan de 270 especies de malas hierbas resistentes a herbicidas, 150 patógenos de plantas resistentes a los fungicidas y entorno 500 especies de insectos resistentes a los pesticidas. Finalmente, a todo esto hay que sumarle que este tipo de sustancias producen graves problemas para la salud humana y para el medio ambiente… El control biológico es otra de las estrategias utilizadas para el control de plagas. Los enemigos naturales son la mejor baza para reducir y controlar a los insectos sin eliminarlos del todo. Se han ensayado muchos agentes biológicos siendo los más efectivos para el biocontrol las bacterias y los hongos. Un ejemplo de estos microorganismos son el Bacillus thurigensis que afecta al tracto digestivo de los insectos y de los hongos podemos citar a los del género Trichoderma.

Los métodos comentados anteriormente presentan algunas limitaciones debido a sus efectos medioambientales (los primeros) y a la baja eficacia (los segundos). De ahí que en los últimos años unido a su gran desarrollo, la nanotecnología empiece a ser un campo muy prometedor en la agricultura que ya está generando muy buenos resultados. Ya existen estudios que confirman que las nanopartículas metálicas son efectivas contra los patógenos de plantas, insectos y plagas. De hecho, las nanopartículas se pueden usar como nuevas formulaciones de pesticidas, insecticidas y de repelentes de insectos mediante técnicas de nanoemulsión o nanoencapsulación. Se han ensayado nanopartículas de sílice, de polientilen glicol, de plata, de aluminio, de óxido de cinc y de dióxido de titanio con resultados prometedores.

El futuro de la industria agrícola puede pasar por usar estos materiales como nanopesticidas, nanofungicidas y nanoherbicidas y algunas empresas ya los estás desarrollando. En definitiva, la aplicación de la nanotecnología a la agricultura es una alternativa más respetuosa con el medio ambiente para el caso concreto del control de insectos y plagas que los métodos químicos que tantos problemas medioambientales han generando. De hecho, cada vez salen más estudios que detectan este tipo de sustancias en lugares y organismos que nunca han estado expuestos como es el caso de los hielos de la Antártida. A pesar de todo esto, la nanotecnología también tiene sus detractores que apelan a nuestro espíritu crítico ya que argumentan que la nanotecnología no es una panacea como aparenta ser. Habrá que seguir investigando para poder responder a todas estas cuestiones…

La Fuente:

ResearchBlogging.org Rai, M., & Ingle, A. (2012). Role of nanotechnology in agriculture with special reference to management of insect pests Applied Microbiology and Biotechnology, 94 (2), 287-293 DOI: 10.1007/s00253-012-3969-4

23 Comentarios
  • Bitacoras.com
    Publicado el 15:52h, 22 noviembre Responder

    Información Bitacoras.com…
    Valora en Bitacoras.com: La nanotecnología o “el arte de lo pequeño” utiliza y diseña materiales a escala atómica (normalmente entre 1 y 100 nm, o lo equivalente en metros: entre 0,000000001 y 0,0000001 metros) que en la actualidad tiene enorme reper…..

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    Publicado el 19:03h, 01 diciembre Responder

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  • karina
    Publicado el 23:49h, 27 agosto Responder

    es una pagina muy buena espero y me ayude en mi tarea gracias

    • germantortosa
      Publicado el 20:41h, 17 septiembre Responder

      Gracias

  • Pingback:La nanotecnología aplicada a la agricultura
    Publicado el 04:00h, 26 enero Responder

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  • Jorge Camacho gutierrez
    Publicado el 04:39h, 07 junio Responder

    Se imaginan un glifosato o un imidacloprid formulado con nanotecnologia. Entraría a los insectos, plantas, humanos, animales, en el suelo casi sin barreras naturales, pienso que su toxicidad sería megatoxica en vez de nano

    • germantortosa
      Publicado el 20:44h, 17 septiembre Responder

      En realidad, gran parte de la toxicidad de una sustancia depende de su concentración. A lo que se refiere el artículo es que esta tecnología puede reducir considerablemente la cantidad de sustancia activa necesaria. Esto hace que el impacto en el medio ambiente pueda ser mucho menor.

  • Pingback:Nanotecnologia en la industria alimentaria
    Publicado el 00:34h, 09 marzo Responder

    […] La agricultura un ejemplo de la aplicación de la nanotecnología […]

  • vladimir gutierrez mercado
    Publicado el 23:24h, 15 abril Responder

    Excelente estoy buscando información sobre tratamiento de algunas enfermedades de las plantas a nivel de aplicaciones en nanotecnologia.

    • germantortosa
      Publicado el 20:44h, 17 septiembre Responder

      Espero haberle ayudado

  • AUGUSTO VICTORIA
    Publicado el 06:40h, 12 julio Responder

    GRACIAS POR SU INFORMACION TAN VALIOSA,AYUDA MUCHO A LA DIVULGACION E INFORMACION DE ESTAS NUEVAS Y MARAVILLOSAS NUEVAS TECNOLOGIA.
    SALUDOS Y FELICITACIONES
    CDMX

    • Fernando López
      Publicado el 02:47h, 16 agosto Responder

      No son para nada maravillosas, la aplicación de cualquier AGROTOXICO al medio ambiente, es de efecto acumulativo y sinergico con la variedad inmensa volcados en el campo y la ciudad, tanto o más perjudicial para el ser humano que vive en ese ambiente, nos han hecho creer el cuentito de la falta de comida en el mundo, de la desnutrición etc, pues NO, el problema es de calidad y distribución , no de la cantidad.

      • germantortosa
        Publicado el 20:49h, 17 septiembre Responder

        Coincido contigo que tenemos un gran problema con la distribución de los alimentos. Opino que lo mejor para acabar con el hambre es enseñar a los agricultores de las zonas desfavorecidas a que puedan cultivar sus alimentos con la menor cantidad de insumos.
        Por otro lado, creo que cualquier tecnología que reduzca el uso de cualquier insumo agrícola industrial es importante. En eso, la nanotecnología podría ayudar. Todavía es pronto para saber si lo conseguirá.
        Un saludo

    • germantortosa
      Publicado el 20:45h, 17 septiembre Responder

      ¡Gracias!

    • germantortosa
      Publicado el 11:54h, 20 julio Responder

      Muchas gracias a ti.
      Saludos

  • bertha carreras solis
    Publicado el 19:05h, 07 diciembre Responder

    se consideran las nanoparticulas como pesticidas sistemicos ?
    si perduran mayor tiempo en la planta, qué se sabe de la insectoresistencia ?

    • germantortosa
      Publicado el 12:03h, 20 julio Responder

      Por lo que se, estos compuestos entran dentro de las células y que podrían distribuirse por toda la planta. No se nada sobre la resistencia que puede ejercer en insectos, aunque la idea inicial de usar estos compuestos a un tamaño tan pequeño (nano) es usar mucha menos cantidad en comparación con la que se usa de forma habitual. Eso incluye que la resistencia en los insectos debería ser menor.
      De todas formas, todas estas cosas están todavía en una fase de estudio y no se conoce bien si ejerce ese efecto.
      Gracias por comentar.
      saludos

  • Ricardo Junior Chavez Calle
    Publicado el 04:28h, 06 junio Responder

    En que universidad estan innovando con esta tecnologia ? .
    Saludos les comento que se esta descubriendo o ya empleando los nanobots que tienen forma y tamaño de insectos que controlan plagas.
    Si alguien ya esta haciendo esto y sabe en que universidad me gustaria que me envien esa informaciona mi correo juniorcmdo97@gmail.com.
    Gracias y Saludos.

  • yilber
    Publicado el 05:23h, 16 julio Responder

    primero debería de tener garantías los campesinos para que puedan ejercer una agricultura sustentable económicamente y ambientalmente.hoy en día las personas no consumen los alimentos mas sanos en cambio si lo menos costosos…

    • germantortosa
      Publicado el 11:56h, 20 julio Responder

      De momento estos trabajos solo están a nivel de investigación básica y todavía no hay aplicaciones prácticas. Hay que seguir trabajando para confirmar que no hay problemas ambientales y optimizar su uso.
      Saludos

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