Los herbicidas utilizados para controlar las malas hierbas pueden afectar a las plántulas y perturbar el crecimiento de cultivos sensibles. Además, las semillas en germinación son particularmente vulnerables a la falta de precipitaciones. Durante la germinación, las semillas deben recibir suficiente agua y estar protegidas de los herbicidas, ya que un desarrollo óptimo del cultivo es clave para garantizar rendimientos altos y estables. Como parte del proyecto SeedPlus, investigadores de tres institutos Fraunhofer han desarrollado un recubrimiento biodegradable para semillas que integra capacidad de almacenamiento de agua y protección contra herbicidas para facilitar altas tasas de germinación.

Como parte del proyecto SeedPlus, el Instituto Fraunhofer de Microingeniería y Microsistemas IMM, el Instituto Fraunhofer de Tecnología Química ICT y el Instituto Fraunhofer de Biología Molecular y Ecología Aplicada IME han desarrollado un recubrimiento para semillas diseñado para garantizar una producción estable, incluso en condiciones ambientales adversas. Su enfoque se caracteriza por un bajo consumo de recursos, respeto al medio ambiente y sostenibilidad.

El recubrimiento SeedPlus combina dos funciones clave, integradas en la encapsulación: una función de soporte para una mejor gestión del agua (función de almacenamiento de agua) y un recubrimiento que protege las semillas contra los herbicidas. Las formulaciones naturales, basadas en polímeros naturales, aseguran un suministro constante de humedad a las semillas durante la germinación, incluso en épocas de escasez hídrica.

«El recubrimiento libera el agua de manera uniforme y precisa a la plántula. Su característica especial es su capacidad para almacenar cantidades extraordinarias de agua, lo que supone una ventaja en periodos de sequía«, explica Anna Musyanovych, investigadora del Instituto Fraunhofer IMM.

Al mismo tiempo, la membrana selectiva, que incluye materiales adsorbentes como el carbón activado, protege las plántulas de los herbicidas sin afectar la germinación ni el crecimiento. El recubrimiento multifuncional permite reducir el uso de fitosanitarios y mejora las condiciones de cultivo en regiones con escasas precipitaciones.

«El recubrimiento está compuesto por múltiples capas de diferente grosor que encapsulan las semillas. La forma y el tamaño dependen del tipo de semilla, y el recubrimiento se puede adaptar a las necesidades específicas de cada semilla y producirse a gran escala», explica Alexander Dresel, investigador del Fraunhofer ICT. «Utilizamos diferentes procesos de encapsulación, según el tipo de semilla».

Investigadores desarrollan recubrimiento biodegradable para proteger a las semillas

Los recubrimientos de semillas convencionales suelen contener componentes químicos sintéticos, considerados microplásticos. Los investigadores de Fraunhofer han sustituido estos polímeros sintéticos, que pueden tener un impacto negativo en el medio ambiente, por formulaciones naturales e inocuas para el ecosistema.

“Utilizamos exclusivamente materiales orgánicos e inorgánicos naturales. Realizamos pruebas sistemáticas con diferentes combinaciones de materiales, incluyendo polisacáridos, proteínas, cauchos y materiales inorgánicos porosos como el carbón activado, para determinar las composiciones más eficientes”, explica Philip Känel, investigador del Instituto Fraunhofer IME en Münster.

El recubrimiento SeedPlus actúa directamente sobre la semilla, lo que significa que el agua y la protección se proporcionan justo donde se necesitan, lo que permite reducir la cantidad de pesticidas utilizados.