Nanoburbujas de oxígeno, aporta innovación a tu agua de riego
La empresa Biosabor SAT impulsa el uso de la tecnología para la inyección de oxígeno mediante nanoburbujas. Como distribuidora para Andalucía y Murcia de la empresa estadounidense Moleaer, ha realizado una inversión de 500.000 euros para la adaptación y validación de los equipos en agricultura intensiva.
La búsqueda de alternativas tecnológicas que ayuden a mejorar los cultivos no debe obviar que la sostenibilidad no tiene sentido sino está fundamentada en la rentabilidad de las explotaciones.
Una nueva tecnología está disponible para los cultivos, la cual tiene un impacto directo en la optimización de los recursos y mejor aprovechamiento del agua de riego ¿Qué son las nanoburbujas?, ¿Qué beneficios aportan?
- Introducción
Las nanoburbujas son partículas nanoscópicas, tienen un tamaño de entre 70 y 120 nanómetros, 2.500 veces más pequeñas que un grano de sal y por ello se comportan de forma diferente a las burbujas más grandes. Todos sus rasgos beneficiosos (estabilidad, carga superficial, flotabilidad neutra, oxidación, etc.), son resultado de su tamaño.
Poseen una fuerte carga superficial negativa que aumenta la velocidad de interacción entre las nanoburbujas y las impurezas del agua. Cuando se estimulan, las nanoburbujas se desestabilizan, dando lugar a la formación de radicales hidroxilos (OH–) los cuales destruyen rápidamente los contaminantes del agua al romper su estructura molecular. Además, gracias a su movimiento constante y a su acción oxidante, las nanoburbujas penetran y eliminan físicamente los depósitos de biofilm en las reservas de agua y en las tuberías de riego, al tiempo que evitan que se vuelvan a formar.
El agua con inyección de nanoburbujas posee una menor tensión superficial, lo cual influye en su infiltración ya que tiene un «ángulo de contacto» menor con la superficie del suelo, una característica que se traduce en una mejor penetración y distribución del agua. En el caso de suelos compactados tiene una mayor capacidad para penetrar en sus poros, lo que evita el encharcamiento, la evaporación y la escorrentía.
Las nanoburbujas han creado una nueva frontera en el ámbito de la ciencia y la ingeniería que está cambiando la forma en la que industrias enteras utilizan y tratan su agua.
- Ensayo de campo
Se realizó un estudio en las instalaciones de la Estación Experimental Cajamar “Las Palmerillas” en el que se evaluó el efecto en pepino de la aplicación de una solución nutritiva sobresaturada de oxígeno mediante nanoburbujas.
Para su desarrollo se utilizó un invernadero parral asimétrico enarenado con orientación de las cumbreras este-oeste y de 432 m2 de superficie. El invernadero se dividió en dos bloques (norte y sur) separados por el pasillo central de acceso a las líneas de cultivo. A su vez, cada bloque se dividió en dos sectores de riego, uno para cada tratamiento. De este modo, los sectores noreste y suroeste correspondieron al tratamiento control (sin nanoburbujas), mientras que el noroeste y el sureste correspondieron al tratamiento con nanoburbujas. Ambos tratamientos contaron con la misma solución nutritiva.
La variedad utilizada para el estudio fue Pepino tipo Almería cv Marítimo (Rijk Zwaan, Holanda) a una densidad de 1,33 pl·m-2. La plantación se llevó a cabo el 25 de febrero de 2022, extendiéndose el ciclo de cultivo hasta el 15 de junio de 2022 (110 días de duración).
Periódicamente se midió la concentración de oxígeno disuelto en la solución nutritiva de aporte, tanto en el tanque de recirculación como en la solución arrojada por los goteros, mediante un oxímetro óptico.
En cada recolección se contabilizó el peso y número de frutos. Además, se realizaron dos controles de calidad al producto a lo largo del cultivo. Al finalizar se analizó la producción de materia seca y absorción de nutrientes tanto de la planta como de los frutos.
- Resultados
La concentración de oxígeno aportada en el tratamiento con nanoburbujas fue claramente superior a la del control, donde siempre se situó por debajo de los 10 mg/L, concretamente en 7,3 mg/L a los 7 DDT y en 6,0 mg/L a los 50 DDT.
Se observa como el aporte de nanoburbujas de oxígeno a la planta siempre fue superior a 20 mg/L a lo largo de todo el cultivo, llegando a picos de 28 ppm.
La producción comercial de pepino se vio claramente condicionada por el tratamiento, se observan dos periodos claramente diferenciados. El periodo 1 abarcó desde el inicio de la recolección hasta los 89 DDT y en él no se observaron diferencias notables de producción entre tratamientos. Sin embargo, en el periodo 2 (que se extendió desde los 89 DDT hasta el final de cultivo) el tratamiento con nanoburbujas mantuvo constante la producción hasta final de cultivo, lo que provocó diferencias notables de producción comercial. Finalmente, el tratamiento con nanoburbujas produjo un 16,23 % más de fruto comercial que el tratamiento testigo.
El análisis de la postcosecha y vida útil del producto, mostró que no se apreciaron diferencias entre tratamientos, manteniendo una calidad similar.
Se observa como la producción de materia seca en el tratamiento con nanoburbujas alcanzó casi un 7% más de materia seca total con respecto al tratamiento control. Esta diferencia estuvo asociada a la mayor acumulación de materia seca en los frutos del tratamiento con nanoburbujas (+12,5%) ya que la acumulación en hojas y tallos fue muy similar en ambos tratamientos.
En el caso de la acumulación de nutrientes en planta, no se obtuvieron diferencias estadísticamente significativas para ninguno de los parámetros analizados, aunque el tratamiento con nanoburbujas tendió a acumular más nitrógeno y potasio en los frutos y, a su vez, en el global del cultivo, mientras que las diferencias en hojas y tallos fueron pequeñas.
- Conclusiones
Las conclusiones que se desprenden del estudio son las siguientes:
- La aplicación de oxígeno mediante nanoburbujas ha permitido aumentar significativamente la concentración de oxígeno disuelto en la solución nutritiva aportada al cultivo.
- La aplicación de oxígeno mediante nanoburbujas ha permitido aumentar significativamente la producción de frutos de primera categoría al final del cultivo, principalmente como consecuencia de la aparición de un mayor número de frutos comerciales, lo que ha supuesto una mayor producción total y comercial en el global del ciclo (+16,23%).
- La aplicación de oxígeno mediante nanoburbujas no ha tenido un efecto sobre la vida postcosecha del fruto.
- En términos generales, la aplicación de oxígeno mediante nanoburbujas no ha influido sensiblemente en la cantidad global de agua y nutrientes aportados y lixiviados.
- La aplicación de oxígeno mediante nanoburbujas ha conllevado un aumento del índice de cosecha del cultivo de pepino.
- El tratamiento con nanoburbujas ha tendido a acumular una mayor cantidad de nitrógeno y potasio en los frutos.
