Biomateriales derivados de residuos agroindustriales y materiales con componentes nanoparticulados para el mejoramiento de la nutrición vegetal e inmovilización de cadmio en Theobroma cacao

Detalles del proyecto

Descripción

La lixiviación de las fuentes de nitrógeno y fósforo de los fertilizantes representan un alto costo para el sector agrícola. También hay preocupación por la presencia de cadmio en suelos agrícolas, debido a la capacidad fisiológica de algunas plantas para absorber y traslocar Cd a diferentes partes que son aprovechadas para alimentación humana ya que el cadmio puede causar toxicidad. Considerando lo anterior, esta propuesta plantea desarrollar y evaluar biomateriales derivados de residuos agroindustriales y materiales con componentes nanoparticulados que disminuyan las pérdidas de nitrógeno y fósforo de uso agrícola y que disminuyan la adsorción de cadmio en las plantas para que se aumente la productividad agrícola y se disminuya el impacto ambiental. La presente propuesta de investigación, presentada en cooperación por investigadores de EAFIT, UdeA, UdeM y el Institución Universitaria Pascual Bravo, se direcciona a mejorar la competitividad del sector agrícola, especialmente del cacaotero, mediante el desarrollo de un nanofertilzante, para mejorar las características del suelo y nutrir las plantas. Dicha formulación estará basada en un sistema nanoestructurado biológicamente compatible con cultivos de cacao, la cual consiste en dispersiones coloidales acuosas, lo que permite integrarlos a los sistemas de riego, no libera organismos vivos al ambiente y los materiales tienen origen 100% colombiano. También se evaluarán biomateriales derivados de residuos agroindustriales, entre ellos un biochar que la UDEM y EAFIT han evaluado y encontrado que presenta un gran potencial para la reducción de cadmio en plantas de cacao. Adicionalmente, dentro del equipo de trabajo, la UDEA cuenta con una patente en el desarrollo de hidroxiapatita de alta pureza sin trazas de metales que se postula como fuente de liberación controlada de fósforo y calcio completando elementos esenciales de la planta y haciendo un aporte de bases para el aumento de pH en el suelo, parámetro que puede tienen una gran influencia en la movilidad del cadmio.

Objetivo

Evaluar biomateriales derivados de residuos agroindustriales y materiales con componentes nanoparticulados para el mejoramiento de la nutrición vegetal e inmovilización de cadmio en Theobroma cacao.

Resultados esperados

Esta propuesta busca el Desarrollo Sostenible en sus 3 dimensiones. Al investigar en el desarrollo de biomateriales para aumentar la productividad agrícola, se podrían mejorarían los ingresos de pequeños agricultores y el acceso a mercados internacionales. El aprovechamiento de residuos agroindustriales busca generar valor agregado, contribuir a una bioeconomía y a una economía circular, así como a disminuir impactos ambientales. La investigación permite el desarrollo de biomateriales y de materiales con componentes nanoparticulados que disminuyan la biodisponibilidad de cadmio y mejore la nutrición en plantas con un bajo costo en suelos colombianos, lo que puede significar mayor calidad y productividad. Esto, a su vez, mejorará las oportunidades de comercialización en el mercado internacional. Un articulo ISI WOS o Scopus aceptado, 1 trabajo de grado Maestria (B) y 1 participación en congreso de investigación.
Título cortoBiomateriales - Nano Cacao Cd
EstadoActivo
Fecha de inicio / finalización efectiva1/02/2130/01/22

Palabras clave

  • Biomateriales
  • nanopartículas
  • cadmio
  • cacao
  • agricultura