La Agricultura intensiva e Industrialización a nivel global han conducido al agotamiento de los recursos naturales agua, energía, suelos, enfrentándonos a amplios desafíos ante el cambio climático, erosión, deterioro de suelos y aguas, contaminación ambiental por nocivos pesticidas, deforestación, afectación de la biodiversidad y ecosistemas y el aumento de la demanda de alimentos para la población, han traído consigo alarmantes incrementos de temperaturas, derretimiento de glaciares, aumentos de niveles del mar y tormentas intensas, que únicamente pueden ser enfrentadas por tecnologías influenciadas por la inteligencia artificial.

La Agricultura, la silvicultura y el manejo inadecuado de los suelos, han contribuido en un 22% del total de las emisiones de óxidos nitrosos, metano, dióxido de carbono, por causa de aplicaciones excesivas de fertilizantes e ingredientes activos químicos utilizados para el control de malezas, plagas y enfermedades y algo más preocupante, el no entender que frutas, tubérculos y hortalizas que consumimos, ser los principales vectores para enfermarnos y causar en algunos casos hasta la muerte, debido a la alta toxicidad, estabilidad y lenta degradabilidad de los agroquímicos, que hoy en día pueden permanecer invisiblemente dispersos en el ambiente.
 

Desafíos que obligan a innovar hacia tecnologías promisorias, como el caso de la nanotecnología, campo multidisciplinario para diseño de complejos sistemas apoyados en tamaños nanométricos (milmillonésima parte de un metro), nanomateriales de diversos ingredientes activos para favorecer la fertilización o protección de cultivos; mediante la manipulación de sus átomos y moléculas, que no obstante su microtamaño potencializan las áreas de superficie de contacto, la rápida absorción de nutrientes poco disponibles como el fosforo, potasio y magnesio, para aseguramiento de su eficacia y eficiencia por contacto y sistemicidad.

Los nanofertilizantes son fertilizantes sintetizados o modificados, cuya aplicación foliar es considerada el mejor sistema para equilibrar deficiencias de nutrientes, por su alta capacidad de absorcion a través de las estomas y liberación lenta y controlada para translocar los nutrientes al lugar requerido por las plantas para su nutrición constante y equilibrada.

Acorde a tan grandes desafíos, algunas multinacionales vienen tramitando ante el ICA, registros de fertilizantes en forma de quelatos con esta tecnología y en paralelo, nanoplaguicidas entre 20 y 50 nanómetros altamente eficientes, para penetrar en las células de plagas y hongos patógenos.

Avances para destacar el encapsulamiento de amplia gama de ingredientes activos, para producir nanofertilizantes, nanoherbicidas y nanofungicidas, incorporados en matrices naturales como la zeolita para su liberación controlada, que han revolucionado la agricultura de precisión, complementariamente optimizada a través del monitoreo a base de sensores, en beneficio de la producción sostenible de alimentos.

Son muchas las investigaciones y experiencias respecto al desarrollo de nanosensores que logran detectar localizadamente previo a la visualización de síntomas, niveles de humedad, deficiencia de nutrientes, problemas de enfermedades y plagas en los cultivos, que en tiempo presente adviertan y permitan a los agricultores ajustar con precisión las cantidades de fertirriego con nanofertilizantes o nanopesticidas requeridos en tiempo presente por las plantas de cultivo.
 

En lo que se refiere a remediación de suelos contaminados, por igual la nanotecnología, potencializa un rol importante, mediante nanomateriales fotocatalizadores a base de oxido de hierro que produzcan atracción de metales pesados, en contribución a minimizar la contaminación de suelos y reducción de la dispersión de tantos contaminantes en el aire, suelos y aguas, tan impactantes para la salud humana.

Igual nanomateriales que conlleven a soluciones efectivas para eliminar contaminantes como el caso de los agroquímicos organoclorados, algunos de ellos aun altamente persistentes en el ambiente, suelos y aguas.

Gracias a la nanotecnología agrícola se podrá a corto futuro lograr en los cultivos: el consumo eficiente de agua, su resistencia a bajas temperaturas y heladas, superar el estrés por aridez y salinidad, equilibrar los efectos de intensidad de luz, aumentar la densidad de la clorofila y optimizar el