Hay una parte de la agricultura que trabaja bajo nuestros pies. En el suelo, las raíces buscan agua y nutrientes, pero también necesitan algo tan básico como oxígeno para poder desarrollarse. Cuando el suelo está bien estructurado, introducir más aire no necesariamente aporta beneficios. Pero cuando la falta de oxígeno se convierte en un problema, la historia cambia. Es en este escenario donde las nanoburbujas en agricultura pueden convertirse en una herramienta de interés para mejorar las condiciones del suelo y favorecer el desarrollo de los cultivos.
El investigador de la Universidad de Almería (UAL), Fernando del Moral, ha analizado en un cultivo de tomate qué ocurre cuando se introducen nanoburbujas en el suelo. El trabajo se ha desarrollado junto a investigadores de las universidades de Granada y Zaragoza, el Instituto Politécnico de Portoalegre (Portugal), la Estación Experimental Las Palmerillas de la Fundación Cajamar y la empresa Nanobub, que facilitó el equipo utilizado para la inyección de nanoburbujas durante el experimento.
El objetivo parte de una idea sencilla: si la falta de oxígeno puede limitar el funcionamiento de un suelo, quizá sea posible corregir esa limitación mediante nanoburbujas. El estudio permitió comprobar los efectos positivos de esta tecnología tanto sobre el suelo como sobre el cultivo y, al mismo tiempo, puso de manifiesto que sus efectos pueden ir mucho más allá de la simple oxigenación.
¿Qué son las nanoburbujas y para qué sirven en agricultura?
Cuando las nanoburbujas contienen oxígeno, pueden aumentar la cantidad de oxígeno soluble disponible en el suelo. En determinadas condiciones, esto favorece la respiración de las raíces y puede mejorar su desarrollo.
La consecuencia es especialmente interesante para los cultivos. «Se logran unas raíces capaces de penetrar mejor y distribuirse por un mayor volumen de suelo pueden tener también más capacidad para encontrar y captar agua y nutrientes», afirma Fernando del Moral.
Una mayor exploración del suelo por parte de las raíces puede mejorar su capacidad para localizar los recursos que necesita la planta. Pero el investigador introduce una condición fundamental: las nanoburbujas no son una solución universal para cualquier suelo o cultivo.
«Introducir nanoburbujas de cualquier gas o aplicar otra técnica de aireación convencional en un suelo que está bien estructurado, con sus funcionalidades y un estado de salud bueno no tiene mucho sentido», explica.
La tecnología cobra sentido cuando existe una limitación concreta. Por ejemplo, cuando un problema de oxigenación dificulta la penetración de las raíces. En esas circunstancias, la inyección de nanoburbujas puede aportar una herramienta adicional para modificar las condiciones del suelo.
Nanoburbujas frente a microburbujas: ¿cuál es la diferencia?
No todas las burbujas se comportan igual. Los equipos utilizados actualmente pueden producir tanto microburbujas como nanoburbujas, pero estas últimas presentan unas propiedades físico-químicas que pueden resultar especialmente interesantes para su aplicación agrícola.
Su reducido tamaño favorece que permanezcan durante más tiempo en la solución y prolonga el intercambio con el medio. Las microburbujas, en cambio, tienen un efecto menos prolongado.
Por eso, advierte Del Moral, no basta con disponer de un equipo capaz de generar burbujas. También es importante conocer qué proporción corresponde realmente a nanoburbujas y cuáles son las características de las partículas generadas.
Esta cuestión resulta especialmente relevante a medida que estas tecnologías comienzan a plantearse para aplicaciones agrícolas, ya que el efecto sobre el suelo dependerá de las características de las burbujas y del contexto en el que se utilicen.
Más allá del oxígeno: las nanoburbujas como vehículo para introducir gases en el suelo
Una de las posibilidades más interesantes de las nanoburbujas en el suelo es que no tienen por qué contener únicamente oxígeno. La nanoburbuja funciona como una especie de vehículo para introducir diferentes gases en el suelo. Dependiendo del gas utilizado, pueden modificarse distintos procesos que tienen lugar en él.
El investigador apunta a posibilidades como el dióxido de carbono, el nitrógeno elemental o el ozono, además del aire y el oxígeno. Cada uno puede tener efectos diferentes y permitir actuar sobre distintos ciclos geoquímicos relacionados con el cultivo.
Ahí reside una de las principales posibilidades de esta tecnología: no se trata simplemente de ‘echar oxígeno’ al suelo, sino de utilizar diferentes gases para intentar modular procesos que pueden ser importantes para las plantas.
Esta capacidad abre la puerta a aplicaciones que van más allá de la simple oxigenación del suelo. En el futuro, la elección del gas podría permitir intervenir sobre procesos concretos en función de las características del suelo y de las necesidades del cultivo.
Aumentar el oxígeno también puede tener efectos no deseados
Pero precisamente por eso también es necesario conocer sus posibles efectos secundarios. Una de las advertencias más importantes tiene que ver con la materia orgánica presente en el suelo.
Si la concentración de oxígeno aumenta demasiado, puede acelerarse la mineralización de la materia orgánica del suelo. Esto puede convertirse en un problema si el proceso no está sincronizado con las necesidades del cultivo.
En esas circunstancias puede generarse más nitrógeno del que la planta es capaz de aprovechar y una parte podría terminar perdiéndose por lixiviación o mediante emisiones a la atmósfera.
La conclusión, según Fernando del Moral, es clara: mejorar la oxigenación del suelo puede ser beneficioso, pero aumentar el oxígeno sin tener en cuenta el funcionamiento global del suelo puede generar nuevos desequilibrios.
Por tanto, el objetivo no debería ser simplemente conseguir más oxígeno en el suelo, sino determinar cuándo existe realmente una limitación y cuál es la cantidad adecuada para corregirla sin alterar otros procesos.
Las nanoburbujas también pueden modificar la movilidad de los metales
La investigación ha observado además cambios en la movilidad de elementos traza presentes en el suelo como consecuencia de la acción de las nanoburbujas.
El fenómeno es complejo y todavía hay aspectos que los investigadores no pueden explicar completamente. Entre los resultados observados aparece una reducción de hierro y manganeso, dos elementos muy abundantes en el suelo que pueden actuar como fijadores de otros elementos traza, especialmente nutrientes.
Es cierto que las nanoburbujas facilitan la disponibilidad de metales. Sin embargo, advierte el investigador de la UAL, esto no significa que las nanoburbujas faciliten la contaminación de los cultivos por metales.
En los suelos estudiados, similares a los que se encuentran en buena parte de la provincia de Almería, las concentraciones de metales no son elevadas y no suponen un problema. De hecho, junto con una mayor disponibilidad de algunos metales, puede producirse también una mayor disponibilidad de determinados micronutrientes, lo que puede resultar beneficioso para las plantas.
El escenario cambia, sin embargo, en suelos donde sí existe una concentración elevada de metales potencialmente peligrosos. En esas situaciones habría que actuar con precaución, porque modificar su movilidad podría facilitar su entrada en la cadena trófica.
Nanoburbujas y agricultura de precisión: primero hay que conocer el suelo
La idea que atraviesa toda la investigación puede resumirse de una manera sencilla: antes de utilizar nanoburbujas hay que saber qué le pasa al suelo.
Si está sano, bien estructurado y no presenta problemas de oxigenación, probablemente no tenga sentido intervenir. Si, por el contrario, existe una limitación que impide a las raíces penetrar adecuadamente, la tecnología puede convertirse en una herramienta para mejorar las condiciones del cultivo.
Este enfoque conecta las nanoburbujas con una tendencia cada vez más importante en la agricultura: la búsqueda de soluciones de precisión adaptadas a las características concretas de cada suelo y cada cultivo.
El mensaje de fondo es, por tanto, menos espectacular que hablar de una tecnología capaz de solucionar todos los problemas del suelo, pero mucho más útil. Las nanoburbujas pueden ser una herramienta de precisión para determinados problemas agrícolas.
Porque debajo de cada cultivo hay un suelo diferente. Y antes de añadirle algo, incluso algo tan pequeño como una nanoburbuja, quizá lo más importante sea averiguar qué necesita.
