LA NANOTECNOLOGÍA

En El Futuro De La Producci N Agr Cola

El rápido crecimiento de la población y los problemas relacionados con el cultivo y la distribución de alimentos han puesto de manifiesto que la producción agrícola requiere transformarse con urgencia. Se estima que en 2050 será necesario producir alimento para cerca de 10 mil millones de personas (Duro et al., 2020), por lo que hoy se desarrollan nuevas tecnologías en torno al campo y el procesamiento de alimentos.

GRACIAS A LA NANOTECNOLOGÍA

SERÁ POSIBLE DESARROLLAR MEJORES

PRODUCTOS AGRÍCOLAS.

Diversas investigaciones se han centrado en el desarrollo de nuevos productos agroquímicos que incrementen el rendimiento agrícola; sin embargo, su éxito se ve limitado por los efectos de la aplicación excesiva de estos compuestos y del transporte en el ambiente de los subproductos que pudieran generarse. En los últimos años se han publicado investigaciones sobre la aplicación de la nanotecnología en el área agrícola.

El término “nanotecnología” hace referencia a la síntesis y caracterización de materiales y estructuras con dimensiones de 1 a 100 nanómetros, es decir, hasta 100 000 veces menor que el diámetro de un cabello humano, y su aplicación en dispositivos que hacen nuestra vida diaria más fácil. Durante las últimas décadas, las investigaciones en nanotecnología se concentran en la medicina, el ambiente, la generación de energía y la electrónica.

Pero ya se apuesta por el uso de nanoestructuras en la agricultura, tratando de incrementar su eficiencia, sin olvidar la seguridad alimentaria. En este último ámbito, entre las aplicaciones más interesantes pueden destacarse el desarrollo de plaguicidas dirigidos a zonas específicas de la planta, la liberación controlada de micronutrientes y fertilizantes para mejorar la producción, el transporte de material genético para el mejoramiento de cultivos y el desarrollo de nanosensores para la detección temprana de agentes patógenos. El diseño y control de las formas de las nanoestructuras per mite que estas aplicaciones sean una reali dad y contribuyan al avance tecnológico en el campo.

Las estrategias a futuro planteadas para este campo de las ciencias se centran en la síntesis verde de nanopartículas, la com prensión de las interacciones y los meca nismos de transporte dentro de las plantas, la caracterización de nanopartículas bioló gicas usadas en plantas de alta importancia comercial, el desarrollo de tecnologías avanzadas para el recubrimiento de semi llas con nanopartículas enriquecidas con micronutrientes y la creación de pruebas de diagnóstico en campo basadas en nano sensores.

Se requiere aplicar acciones como las mencionadas en el campo mexicano para re ducir el gran impacto ambiental de la acti vidad agrícola y aumentar su productividad. En ese sentido, la llamada nanotecnología agrícola abre una ventana de oportunidades en la investigación y la sostenibilidad. < nanotecnología ayudará a la agricultura a incrementar la eficiencia de la siembra teniendo en

Para enfrentar los retos alimenticios del futuro inmediato, debemos trabajar en el desarrollo y la aplicación de tecnologías y estrategias en estas dos líneas:

1. Reducción de mermas

Para disminuir la merma e incrementar la eficiencia en las cadenas de distribución, podemos mencionar tecnologías como:

• La producción urbana (azoteas verdes, agricultura vertical, hidroponia) y la impresión de alimentos, para acercar los alimentos a los consumidores.

• La modificación genética para alargar la vida de anaquel de los alimentos.

• Estrategias sociales como food sharing, para consumir los excedentes de la producción antes de que caduquen.

2. Incremento de producción

Estamos consumiendo 74% más de la capacidad de los ecosistemas para regenerar los recursos naturales (WWF), por lo que el incremento en la producción total mundial de alimentos debe desarrollarse en un ámbito sustentable y sostenible, que asegure la permanencia de la agricultura.

En general, las nuevas tecnologías y estrategias orientadas al incremento de la producción pueden agruparse en: a) Tecnologías de la información y las comunicaciones b) Agricultura inteligente c) Agricultura de precisión d) Otras estrategias

• Tecnologías orientadas a la obtención ágil, eficiente y segura de datos y su procesamiento, como IoT, servicios en la nube (clima, imagenología satelital, etc.), blockchain, trazabilidad e inteligencia artificial (identificación de plagas, enfermedades, deficiencia, predicción climática, predicción sanitaria, análisis de imagenología, etc.).

• Automatización, como robótica y asistentes virtuales.

• Estrategias para practicar una agricultura rentable, oportuna y exitosa, considerando los patrones de consumo, las tendencias climáticas, las tendencias demográficas y produciendo bajo contrato.

• Producción intensiva como hidroponia y cultivos verticales.

• Imagenología e IA para la definición de fertilización correctiva, densidad de siembra, etc.

• Monitoreo satelital/drones/cámaras para la definición de intervalos de riego, control sanitario y seguridad.

• Sensores de campo (IoT) para la aplicación de riego, controles sanitarios preventivos, etc.

• Nanotecnología, como biosensores para el control sanitario y nutricional.

• Estrategias para facilitar el financiamiento, como crowdfarming.

Si la mayoría de las tecnologías y estrategias anteriores se aplicaran a nivel global, las siguientes generaciones podrían tener alimento suficiente que llevarse a la boca. <

Dr. Efrén Aguilar Garnica Director de Investigación y Desarrollo