20 de junio de 2015
Copiar a la Naturaleza Siempre es Útil y Rentable
Maquinarias más eficientes, basadas en la naturaleza
Inspirados en la propiedad antiadherente del cascarudo, técnicos del INTA y de la UTN idearon una superficie similar para herramientas de laboreo, que aumenta su rendimiento. El logro tiene patente internacional.
Ya lo decía Albert Bandura en su Teoría de Aprendizaje Social que, para aprender, desde niños observamos el mundo que nos rodea e imitamos. Pero, la ciencia da un paso más y, en lugar de copiar a los pares, lo hace con la naturaleza. Así surgen logros como el del INTA y de la UTN que, basados en la propiedad antiadherente de los cascarudos, idearon una superficie similar para herramientas de laboreo que aumenta su rendimiento y ahorra energía. Este desarrollo obtuvo una patente internacional.
De acuerdo con Eduardo Favret –especialista en biomimetismo del Instituto de Suelos del INTA Castelar– “los sistemas naturales trabajan con el principio de energía mínima que implica, básicamente, realizar el menor esfuerzo posible para mantenerse durante más tiempo y de un modo eficiente”.
Es así como, gracias a las características topográficas de su superficie cuticular, el cascarudo es capaz de desplazarse sin que el suelo se le adhiera, con el consecuente ahorro de energía. “Nuestro trabajo se basó en trasladar esta premisa a la labranza agrícola, donde la adhesión de tierra a la herramienta tiene un efecto negativo”, indicó.
Gracias a las características topográficas de su superficie cuticular, el cascarudo es capaz de desplazarse sin que el suelo se le adhiera, con el consecuente ahorro de energía.
Así, inspirados en la propiedad antiadherente de la epidermis de la cabeza y del tórax de la hembra del bicho toro o cascarudo, los técnicos del Instituto de Suelos y de Ingeniería Rural (IIR) del INTA Castelar y de la Universidad Tecnológica Nacional modificaron la superficie de una herramienta de laboreo de suelos que ahorra energía y aumenta su rendimiento.
“El rediseño de la púa escarificadora convencional lisa consistió en agregarle cavidades de 2 milímetros de diámetro distribuidas hexagonalmente”, detalló Favret quien, además, aseguró: “Esta modificación aumentó su rendimiento entre un 5 y un 7 % con respecto a la convencional”.
Según el investigador, “este ahorro en la fuerza de tracción, a su vez, repercute en la eficiencia energética y, consecuentemente, en el ahorro de combustible y horas de trabajo”.
El diseño biomimético de la superficie de la herramienta agrícola recibió la patente Modified Surface Topography for an Agricultural Tool de la Oficina de Patentes y Marcas Registradas del Departamento de Comercio de los Estados Unidos. Este organismo tiene la responsabilidad de promover el progreso de las ciencias y las artes, asegurando a los inventores el derecho exclusivo de sus inventos por un tiempo limitado.
Omar Tesouro –responsable del Laboratorio de Terramecánica e Implantación de Cultivos del IIR– explicó que “si bien un ahorro del 5 % parece menor, si se tienen en cuenta los millones de litros de combustible que se gastan en el sector agrícola, esta diferencia pasa a ser considerable”.
El especialista sostuvo que “esto abre un nuevo campo de acción”. Además, puntualizó nuevos desarrollos: “Se pueden trasladar estas modificaciones a otras herramientas que trabajen en contacto con el suelo, como las cuchillas labrasurco o surcadores, a fin de disminuir la adherencia del suelo y aumentar el rendimiento”.
El rediseño de la púa escarificadora convencional lisa consistió en agregarle cavidades de 2 milímetros de diámetro distribuidas hexagonalmente.
La naturaleza, fuente de inspiración
Los ingeniosos mecanismos de la naturaleza atrajeron, desde épocas remotas, la atención de los creativos y científicos. Entre los más recordados están Leonardo Da Vinci, con su estudio del vuelo de los pájaros y la creación del Ornitóptero, y los hermanos Wright, con sus prototipos de máquinas voladoras, además de los estudios de Otto Lilienthal.
Hoy, la ciencia contemporánea continúa con este legado. En el INTA se destaca el trabajo de Favret, investigador que estudia las propiedades funcionales de los sistemas biológicos para el desarrollo de nuevas tecnologías.
“Analizamos las estructuras microscópicas, mecanismos y reacciones químicas de diversas especies para poder trasladar estos conocimientos al desarrollo de soluciones e innovaciones tecnológicas”, explicó y aseguró: “Los problemas que nosotros enfrentamos, la naturaleza ya los resolvió, por eso es nuestra fuente de inspiración”.
Para Favret es más importante el mejoramiento de los procesos que la evolución de nuevas tecnologías. “La naturaleza opera sin producir desperdicios. Es hacia allí donde debemos dirigir nuestros esfuerzos, emular al mundo natural, un sistema autocontenido que no afecte al medio ambiente”.
Micorrizas en Soja para Resistir Sequía
Asociación natural: Hongo ayuda a la soja a resistir la sequía
Investigadores del INTA realizan estudios para que las micorrizas ayuden a que las plantas resistan al estrés por sequía y se adapten a distintos tipos de suelos. Mayor eficiencia y mejoras en los rindes del cultivo.
Una característica interesante en los diferentes genotipos de soja, es su capacidad de adaptación a diversos tipos de ambientes. Este rasgo, evaluado por el equipo de investigadores Fisiología del Estrés hídrico y térmico del Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales (IFRGV) del Centro de Investigaciones Agropecuarias (CIAP) del INTA, podría ser consecuencia de la asociación entre las raíces de la planta y diferentes hongos del suelo.
Soraya Salloum, una de las investigadoras que participó del estudio, explicó que las micorrizas forman una especie de manto en torno a la raíz y aumentan su capacidad de absorción de agua y nutrientes. “Son los abonos naturales que las plantas utilizan desde siempre”, indicó.
Según su forma y estructura, las micorrizas se dividen en distintos grupos. Algunas se presentan como un manto externo, que se advierte a simple vista, mientras otras penetran en el interior de la raíz y forman ramificaciones, que se conocen con el nombre de arbúsculos. Estas últimas, conocidas como hongos micorrícicos arbusculares (HMA), tienen una participación destacada en la capacidad de adaptación que desarrollan las plantas.
Entre otras cualidades, estas asociaciones entre hongos y raíces le permiten a la planta resistir frente al estrés por sequía y adaptarse a suelos salinos, alcalinos, ácidos e incluso a aquellos con metales pesados. “Pudimos observar que los HMA mejoran el estado nutricional, por el incremento en la fijación de nitrógeno (N) y fósforo (P), promueven el crecimiento generando una protección natural y mayor tolerancia al estrés en el cultivo”, expresó Salloum.
El trabajo realizado por el grupo Estrés hídrico y térmico en el marco de los Proyectos Nacionales PNAGUA 1133032 y PNCyO 1127033 y coordinado por Celina Luna, del IFRGV – CIAP, comparó la respuesta a las micorrizas de cultivares de soja comerciales y no domesticados.
Entre los principales resultados, Salloum explicó que “registramos diferencias de hasta un 30 % más –según el parámetro– en altura, área foliar, peso seco y número de nódulos de los genotipos de soja no domesticados, en comparación con los comerciales”.
Estos resultados abren interesantes posibilidades de estudio para conocer los mecanismos por los cuales se puede incrementar la micorrización de genotipos de soja de interés comercial.
Para Salloum, “el efecto que las micorrizas tienen en las plantas, podría traducirse en el aumento de los rindes debido a que los HMA mejoran los índices de fertilidad del suelo y a que, en etapa vegetativa, estimulan el crecimiento de las plantas”.
Salloum señaló que “el efecto que las micorrizas tienen en las plantas, podría traducirse en el aumento de los rindes debido a los índices de fertilidad del suelo”.
Cómo cuidar este abono natural
A pesar de su larga historia en el planeta, existen factores que amenazan a estos microorganismos. “El uso excesivo de fertilizantes y fitosanitarios, la sobreexplotación de los suelos agrícolas, el monocultivo y la desertificación, los hacen desaparecer”, advirtió Salloum.
Desde una mirada ecológica, el cuidado y preservación de estos microorganismos permite reducir el uso de energía, evitar la degradación del agroecosistema y proteger los nutrientes del suelo.
“Por esto es importante recuperar los HMA, reactivarlos y reintroducirlos para devolver a la planta y al suelo el equilibrio natural que fueron perdiendo”, expresó Salloum quien agregó: “Sin dudas, los HMA constituyen una alternativa promisoria para la agricultura, frente a los fertilizantes minerales”.
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