Nanofertilizantes en el suelo y emisiones de óxido nitroso

Código:
ID475
Iniciativa:
Convocatoria ordinaria
Monto FONTAGRO:
USD 199.899
Monto de Contrapartida:
USD 436.735
Plazo de ejecución
42 Meses
Monto total:
USD 636.634
Países participantes:
Colombia Colombia Ecuador Ecuador
Fuente de financiamiento:
Monto FONTAGRO 31% Otras agencias 0% Monto de Contrapartida 69%

Resumen ejecutivo

La baja eficiencia en el uso de nutrientes para la fertilización ha conllevado a la degradación de los suelos, lixiviación de nutrientes, contaminación de las aguas, altas emisiones de gases de efecto invernadero y deficientes modelos productivos. En consecuencia, los nanofertilizantes se presentan como una de las alternativas de mayor potencial. Por tanto, en este proyecto se sintetizarán y caracterizarán formulaciones de nanofertilizantes a base de dióxido de titanio, óxido de zinc y zeolita. Se realizarán pruebas de fitotoxicidad aguda con organismos indicadores terrestres (Lactuca sativa) para verificar el riesgo ambiental. Se cuantificará el efecto de la aplicación de nanofertilizantes en la eficiencia de fertilización, uso de nutrientes, características físicas, químicas y biológicas del suelo, producción de biomasa, respuesta espectral de los cultivos y evaluación de las emisiones de óxido nitroso y dióxido de carbono. Para ello, se desarrollarán experimentos paralelos (Colombia y Ecuador) en condiciones de invernadero y de campo. Los ensayos bajo invernadero se efectuarán utilizando cultivos de Lolium perenne establecidos en bandejas experimentales de 0,25 m2 con 50 kg de un suelo Inceptisol. Los ensayos en campo se desarrollarán utilizando cultivos de maíz en 48 parcelas experimentales. Se creará un modelo empresarial de una spin off, para promover el acceso a los nanofertilizantes para los productores y el acompañamiento tecnológico en los modelos de fertilización. Al finalizar el proyecto se generarán documentos que evidencien: a) la factibilidad de las diferentes metodologías de síntesis para formular nanofertilizantes con superficies activas y estables, b) el establecimiento de un ranking de riesgo ambiental de los nanofertilizantes sobre organismos terrestres, c) el establecimiento de metodologías de uso de los nanofertilizantes que incrementen la eficiencia en el uso de nutrientes y producciones de biomasa, d) la evaluación del efecto de los nanofertilizantes sobre las características físicas, químicas, biológicas del suelo y e) la evaluación de la potencial mitigación en las emisiones de N2O y CO2. Finalmente, se consolidará un modelo tecnológico para la aplicación y distribución de nanofertilizantes que contarán con el acompañamiento técnico y capacitación correspondiente.

La solución tecnológica

 Sintetizar y caracterizar nanofertilizantes de dióxido de titanio, óxido de zinc y zeolita para  evaluar su efecto en la fertilización, el uso de nutrientes y las emisiones de óxido nitroso. 

Resultados

- 1000 kg de nanofertilizante para los procesos experimentales.

- Nanofertilizantes con tamaños entre 80 y 300 nanómetros con una superficie activa y estable.

- Obtención de una categorización o ranking de riesgo ambiental de los nanofertilizantes sobre un organismo terrestre en condiciones de laboratorio.

- Incrementos superiores al 14 % en la absorción de nutrientes y la eficiencia en las plantas con la adición de los nanofertilizantes.

- Incremento del 10% en la disponibilidad de nutrientes y en la actividad biológica del suelo con la adición de los nanofertilizantes.

- Incrementos superiores al 14% en la producción de biomasa y en la calidad nutricional de la vegetación/cultivos.

- Porcentaje de variación en los índices de vegetación en los cultivos experimentales respecto al grupo control.

- Validación del factor de eficiencia en minimización de GEI emitidos en experimentos con y sin aplicación de nanofertilizantes.

- Proyecto de creación de la spin off.

Beneficiarios

Los beneficiarios directos del proyecto serán 500 productores que implementen la aplicación de nanofertilizantes en sus predios y 1500 productores capacitados para su aplicación pertenecientes a la Sociedad de agricultores de Santander (Colombia) y la Asociación de Moradores San Lorenzo de Mapasingue (Ecuador). Asimismo, los estudiantes que realizarán su trabajos de grado en el marco del proyecto (12 tesis de pregrado y 4 de posgrado).

Objetivos de desarrollo sostenible

Hambre cero Producción y consumo responsables Acción por el clima Vida de ecosistemas terrestres

Principales donantes

Organizaciones participantes

Ejecutor
  • Universidad Industrial de Santander (UIS) - Colombia
Co-Ejecutor
  • Universidad Técnica de Manabí (UTM) - Ecuador
Asociado
  • Sociedad de Agricultores de Santander (SAS) - Colombia
  • Asociación de Moradores San Lorenzo de Mapasingue (ASOMOSLOM) - Ecuador

Gráficos y datos

Financiamiento por país
Monto FONTAGRO Otras agencias Monto de Contrapartida

Mapa Geolocalizado

Investigadores

Líder de proyecto Colombia

Rogelio Ospina Ospina

Nanomateriales Física de superficies nanofertilizantes
Patrocinadores
BID
IICA
Con el apoyo de
Fondo Coreano de Alianza para el Conocimiento en Tecnología e Innovación (KPK)