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Una mirada a los plásticos en la agricultura de México

Las aplicaciones de los plásticos en la agricultura desempeñan un papel cada vez mayor por la creciente demanda de alimentación para la humanidad. Las granjas mexicanas están aumentando el uso de productos plásticos, y el potencial de crecimiento para la agricultura protegida es prometedor.
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Las principales aplicaciones que hay en México son las películas para invernadero, para acolchados, para crecimiento de frutas y otras películas para empaque poscosecha.

Las principales aplicaciones que hay en México son las películas para invernadero, para acolchados, para crecimiento de frutas y otras películas para empaque poscosecha.

La plasticultura, como se conoce al conjunto de productos plásticos empleados para asegurar la producción agrícola, mejora la cantidad y calidad de las cosechas al permitir una menor utilización de agua de riego, pesticidas y fertilizantes. Así, los plásticos en invernaderos túneles, geomembranas, redes, sistemas de riego y aplicaciones similares reducen la huella ecológica en la producción agrícola y ayudan a su circularidad. Una vez recolectados, los desechos plásticos de la agricultura se pueden reciclar.

En su anuario estadístico de 2020, la Asociación Nacional de la Industria del Plástico (ANIPAC) identifica a la agricultura como un sector de oportunidad clave para los plásticos. Según este documento, México consume aproximadamente 280,000 toneladas de plásticos para la agricultura cada año.

Agricultura protegida es la expresión utilizada para describir una serie de técnicas de cultivo que controlan total o parcialmente el microclima que rodea a la planta, de acuerdo con las necesidades durante su periodo de crecimiento. En México se divide en tres categorías: invernaderos de tecnología alta, invernaderos de tecnología baja, y casas sombra, según señala el informe “Agricultura protegida en México”, publicado por el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) en 2019.

La agricultura protegida ha crecido rápidamente en México y se ha extendido geográficamente. De acuerdo con el SIAP de la SAGARPA, en el año 2003 solo había 132 hectáreas de agricultura protegida en el país, y ya en 2017 el mismo organismo reportó 42,515 hectáreas.

De acuerdo con datos de la Asociación Mexicana de Horticultura Protegida (AMHPAC), la producción está concentrada en pocos productos: 70 % de tomate, 16 % de pimientos, 10 % de pepinos y menos de 2 % de bayas. Asimismo, el 56 % de la superficie de agricultura protegida se concentra en tres estados: Sinaloa, Jalisco y Michoacán. Aproximadamente, 80 % de la producción se destina a los mercados de exportación (principalmente Estados Unidos).

Gracias al uso de diferentes plásticos en la agricultura, según un reporte de PlasticsEurope, se puede ahorrar agua, se puede mantener la temperatura bajo las mantas plásticas durante la noche, la fotoselectividad de algunas películas puede mejorar la producción de ciertas flores e, inclusive, se pueden plantar cultivos en zonas desérticas.

Las tuberías de riego de plástico evitan el desperdicio de agua y nutrientes, mientras que el agua de la lluvia se puede retener en depósitos construidos con plástico. De igual manera, el uso de pesticidas se puede reducir al mantener los cultivos en un espacio cerrado como un invernadero, lo cual es más eficiente y permite reducir a las emisiones de pesticidas a la atmósfera, ya que permanecerán fijas en la cubierta de plástico.

La amplia gama de materiales poliméricos empleados en estas aplicaciones incluye poliolefinas (polietilenos [PE]), polipropileno (PP), copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA) y, con menor frecuencia, policloruro de vinilo (PVC), policarbonato (PC) y polimetilmetacrilato (PMMA).

El maestro Jesús Olivo, el doctor Antonio Cárdenas y el doctor Marco Castillo, del CIQA, compartieron su visión sobre el potencial de los plásticos en la agricultura.

El maestro Jesús Olivo, el doctor Antonio Cárdenas y el doctor Marco Castillo, del CIQA, compartieron su visión sobre el potencial de los plásticos en la agricultura.

En México, el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) cuenta con un departamento de investigación especializado en biociencias y agrotecnología, en el que estas aplicaciones de los plásticos en la agricultura se abordan desde diferentes frentes. Ofrece, además, el programa de maestría en Ciencias en Agroplasticultura.

Según el maestro Jesús Olivo, responsable de la Unidad Monterrey del CIQA, desde el punto de vista de los plásticos, las principales aplicaciones que hay en el mercado de México son las películas para invernadero, para acolchados, para crecimiento de frutas y otras películas para empaque poscosecha que están dentro del ciclo de cultivo. También las cintillas, tuberías de riego, mallasombras, cubiertas flotantes y membranas de plástico para huellas de captación de escurrimientos de agua.

Para el caso particular de México, los plásticos en la agricultura han permitido los cultivos de hortalizas, frutas y flores en sitios donde no serían posibles sin estos elementos de protección. “Ya sea por las regiones en las que se encuentran o las temporadas del año, gracias a los plásticos se ha ampliado el periodo de cultivo”, comentó Olivo.

Por su parte, el doctor Antonio Castillo, investigador adjunto del CIQA y especialista en técnicas avanzadas de investigación y desarrollo agrario y alimentario, afirma que en sus orígenes los plásticos se usaron en la agricultura para proteger los cultivos de las condiciones medioambientales adversas, pero ahora se han adicionado más cualidades, entre ellas la de permitir modelar las cosechas con el fin de adelantar o retrasar la producción, lo cual beneficia a los agricultores, que en un momento dado pueden obtener un mejor precio.

“Para el caso de los ambientes áridos o semiáridos como los que tenemos al norte del país, estos beneficios van a coadyuvar a mayores rendimientos, mejores calidades y precios. Sin embargo, es importante destacar que el incremento del uso de estos plásticos no solo se está haciendo en ambientes áridos, sino a nivel general por todos los beneficios que se han descubierto. Esto hace que año por año se incremente el uso de los plásticos en la agricultura de México y el mundo”, comentó Castillo.

El doctor Antonio Cárdenas, también investigador adjunto del CIQA, y cuya línea de investigación son los biofertilizantes y la nutrición vegetal en agricultura protegida, destaca los beneficios ambientales que aportan los plásticos en la agricultura. “Al aumentar la eficiencia del uso del agua y de los insumos agrícolas se eleva la productividad de los cultivos con un impacto económico, pero también supone un beneficio ambiental por la optimización de recursos y un uso menos intensivo de pesticidas y otros agroquímicos”.

Según el maestro Jesús Olivo, aunque en México se producen películas para acolchado, películas para invernadero y algunos otros productos, muchos de los insumos para agricultura protegida son de importación. De ahí que una de las líneas de trabajo del CIQA haya sido, en parte, promover la producción local.

“Hace tiempo trabajamos en cintillas para riego y en la aditivación de películas para acolchado con agentes de liberación controlada. Estos agentes son sustancias biológicas o que provienen de plantas que ayudan a controlar los insectos y las enfermedades de las plantas. También hemos trabajado en recubrimientos, con el uso de nanopartículas que ayudan al crecimiento o interactúan incluso con las hojas o con los bulbos para mejorar las propiedades de la planta o acelerar su crecimiento. De igual manera, hemos trabajado en cuestiones relacionadas con el reciclaje de los materiales en la agricultura y con la utilización de materiales degradables. También en el desarrollo de mallas sombra, y se han apoyado tesis y patentes relacionadas con estos temas”, comentó Olivo.

Los tres expertos del CIQA coinciden en que al ser la agricultura protegida un nicho tan específico tiene gran potencial en el país, pero que es necesario combinar sinergias para lograr avances en la producción local, que permita crear productos acordes con las necesidades de la agricultura nacional.

“México lidera los primeros lugares en muchos productos agrícolas a escala mundial y en su PIB el tema agrícola es del 10 %. Esto gracias a un recurso natural, pero nos falta hacer nuestra propia tecnología y nuestros propios plásticos”, comentó Marco Antonio Castillo.

De acuerdo con el maestro Jesús Olivo, la pandemia ha representado más oportunidades que problemas para la plasticultura. En la misma línea, Marco Castillo sugiere que con la pandemia la producción de alimentos toma una relevancia mayor. “La agricultura vertical puede ser una tendencia. Se trata de producir en cuartos cerrados pero como si fueran pisos, y los plásticos también tienen un papel preponderante en ese tipo de tecnologías”, comentó.

El Comité Internacional de Plásticos en la Agricultura (CIPA), que busca promover el uso responsable del plástico en el sector, enfatiza que durante la tormenta del COVID-19 la plasticultura ha sido un actor líder en las cadenas de seguridad alimentaria.

El reto de reciclar los agroplásticos

Al final de su ciclo de vida, los plásticos agrícolas pueden ser reciclados. Diversos círculos y asociaciones de agricultores en todo el mundo han comenzado a implementar esquemas de recolección para la gestión de los residuos agropecuarios con un enfoque de economía circular y así evitar impactos negativos al medioambiente. Aún así hay grandes retos para asegurar altos índices de recolección, mejorar la calidad de los residuos plásticos recolectados y desarrollar aplicaciones para emplear los materiales recuperados.

Según el informe del BID de 2019, el reciclaje de plástico agrícola está creciendo muy rápidamente. Los grandes agricultores suelen reutilizar los viejos cobertores de plástico como cobertores de suelo y, en particular, como contenedores de cultivo (cubos de plástico) para las plantas. Otros agricultores más pequeños reutilizan estos cobertores en trozos más pequeños. Además, los expertos consultados informaron que existen empresas de reciclaje, especializadas en la recuperación de plástico en las principales zonas de cultivo (Sinaloa, Jalisco y Querétaro), y en algunos casos hay programas que exigen que para la adquisición de nuevos revestimientos plásticos se debe tener resuelta la recolección de los cobertores viejos.

De acuerdo con el maestro Jesús Olivo, el CIQA ha estado involucrado desde hace varios años en diversos proyectos, inclusive con secretarías de Estado, para indagar dónde hay plásticos agrícolas no aprovechados y cuál es su material o su grado de contaminación. Es decir, si son plásticos para invernaderos o plásticos de productos agroquímicos, qué tipo de productos se pueden mezclar y qué se puede hacer con ellos. La respuesta a esta exploración ha sido que sí es posible reciclarlos.

“Difícilmente, una película para invernadero va a ser reciclada como una nueva para invernadero, porque las características necesarias para su fabricación son muy específicas, pero lo que sí puede ocurrir es que el material reciclado de esa película pueda ser empleado en una aplicación dirigida a agricultura, pero en un producto diferente. Hace un tiempo trabajamos en recuperar materiales plásticos, de películas para invernadero y de acolchado, con el fin de producir tutores para tomate. Son unos postes que sostienen la planta de tomate de manera vertical, tradicionalmente fabricados a partir de madera. Lo que propusimos permitía reciclar los agroplásticos dentro de la misma industria, con el doble beneficio de disminuir la utilización de madera y la tala de árboles.”

El doctor Marco Castillo asegura que el reciclaje es un punto muy sensible y un verdadero reto no solo para México sino para todo el mundo.

“El reciclaje de los plásticos agrícolas a veces tiene un desafío adicional por los residuos agroquímicos que pueden contener. A esto se suma la dificultad para su recolección en zonas o en lugares alejados. Sin embargo, se están haciendo trabajos para crear centros de acopio y generar otros recursos”.

Por su parte, el doctor Antonio Cárdenas coincide en que hay un gran reto en el desarrollo de la logística necesaria para recuperar los plásticos agrícolas, así como para estandarizar la vida útil de estos materiales con el propósito de que sean lo más eficientes posible, y que permitan a sus usuarios contar con su servicio por mucho tiempo. Por lo general, las películas de invernadero deben cambiarse cada tres años. En este sentido, una manera de reducir su impacto ambiental es producir películas de mayor calidad, que se cambien cada cuatro o cinco años.

“Con su creatividad y su ingenio la humanidad será capaz de generar alternativas encaminadas a la sustentabilidad. El boom actual en torno a la economía circular y los polímeros va a terminar también por implantarse sobre la agricultura. Lo cierto es que afuera hay millones de toneladas de material que aún no se recupera y ofrece grandes oportunidades para llevar a cabo estas prácticas”.

El futuro de la plasticultura con seguridad incluye sensores y productos inteligentes capaces de ajustar los niveles requeridos de luz, humedad o temperatura, según los requerimientos de las plantas para su crecimiento. Sin embargo, las fronteras para su aplicación podrían ir mucho más allá, con nanotecnología y hasta puntos cuánticos, según alerta el maestro Jesús Olivo.

“Un desarrollo que combina nanotecnología y puntos cuánticos para películas de invernadero tiene como idea poder cultivar en el espacio o en otros planetas, donde la radiación del sol difiere de la de la Tierra, y se requerirían ajustes para cambiar la radiación que entrega el sol a las plantas para poder cultivarlas. Esto es algo que ha venido desarrollando la Universidad de Arizona, en conjunto con varias empresas, y que en un futuro permitiría colonias humanas en otros planetas. Puede sonar soñador o aventurado, pero déjenme decirles que ya hay empresas con estas tecnologías en la mira”.