La síntesis, caracterización y aplicación de nanofertilizantes representa cambios innovadores que conllevarán al desarrollo de nuevos modelos tecnológicos de producción agrícola, logrando incrementos de producción superiores al 14% en cultivos de maíz, con lo cual se espera un importante impacto en la productividad de miles de agricultores, obteniendo incrementos en los rendimientos productivos, mayor eficiencia en el uso de nutrientes y mayor rentabilidad, con una reducción en la contaminación por lixiviación de nutrientes, en las emisiones de óxido nitroso y garantizando la sostenibilidad de los suelos. La creación de la spin off garantiza el acceso a los nanofertilizantes para los productores.

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.

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.

El proyecto es congruente con las líneas estratégicas del PMP de FONTAGRO, especialmente con la línea estratégica de sistemas productivos, agroecosistemas y territorios sostenibles. Esta propuesta contribuye al objetivo “Incrementar la cantidad de tecnologías e innovaciones con alto potencial de adopción e impacto en los sistemas productivos, agroecosistemas y territorios”, ya que se propone realizar investigación aplicada en la fertilización de cultivos, mediante la aplicación de nanofertilizantes. Por tanto, se impactarían de forma positiva los suelos, las plantas y el medio ambiente, por medio de la mitigación de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). La aplicación de los nanofertilizantes mejorará la calidad de vida de los productores agrícolas, ya que incrementará la capacidad de la agricultura y al mismo tiempo impulsará un entorno ambiental seguro y sostenible. Mediante la conformación de la alianza entre Colombia y Ecuador, se creará una red de cooperación, estableciendo una colaboración interdisciplinaria que llevará a realizar avances en nuevos conocimientos y tecnologías aplicables a los dos países y replicables en otras regiones. Con este proyecto, se podrán obtener metodologías de fertilización que incrementen la producción con menor costo por fertilizantes, mayor eficiencia en el uso del suelo y una reducción en la contaminación por lixiviación de nutrientes y en la emisión de GEI.

Los beneficiarios directos son 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).