Desarrollan en Cádiz un bioherbicida ecológico con nanotecnología a partir de cardo silvestre

La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, en colaboración con la Fundación de la Ciencia y la Tecnología de Portugal, ha impulsado un innovador proyecto liderado por un equipo de investigación de la Universidad de Cádiz. Este grupo ha desarrollado un bioherbicida basado en nanotecnología utilizando compuestos naturales del cardo silvestre (‘Cynara cardunculus’), una planta que guarda relación con la alcachofa.

Los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio indican que esta nueva formulación triplica la eficacia del extracto vegetal original, logrando reducir tanto la germinación como el crecimiento de malas hierbas comunes en cultivos de hortalizas y cereales destinados al consumo humano. Además, al estar compuesto por ingredientes naturales y biocompatibles, su impacto ambiental es notablemente inferior al de muchos herbicidas comerciales.

Innovación a partir de la naturaleza

El cardo silvestre genera naturalmente sustancias conocidas como lactonas sesquiterpénicas, las cuales utiliza para inhibir el crecimiento de plantas competidoras. Aunque el equipo investigador ya había demostrado previamente su potente actividad herbicida, se encontraron con el desafío práctico de su baja solubilidad en agua, lo que complicaba su aplicación agrícola.

“Desde la Grecia clásica se conoce el uso de plantas para proteger cultivos frente a malas hierbas. Nosotros hemos identificado el principio químico responsable y lo aplicamos directamente de forma respetuosa con el medio ambiente”, comenta Rosa María Varela, investigadora del proyecto.

Tecnología avanzada para una solución ecológica

Para abordar el problema de solubilidad, se diseñó una nanoemulsión: pequeñas gotas de aceite dispersas en agua, que miden menos de 250 nanómetros (aproximadamente 350 veces más delgadas que un cabello humano). A través de ultrasonidos, lograron reducir aún más el tamaño de las gotas, aumentando así la biodisponibilidad del compuesto activo. Cuanto menores son las partículas, más fácilmente son absorbidas por las malas hierbas, incrementando su efectividad herbicida.

La formulación incluye ingredientes seguros y comunes, como el aceite de semilla de uva (que actúa como base y conservante natural), pectina (una fibra vegetal que aporta estabilidad) y polisorbato, un compuesto utilizado en alimentos y cosméticos que mantiene unida la mezcla.

Eficacia comprobada ante malas hierbas comunes

Los ensayos ‘in vitro’ se llevaron a cabo contra malas hierbas frecuentes como la verdolaga (‘Portulaca oleracea’), el llantén menor (‘Plantago lanceolata’) y el alpiste de caña (‘Phalaris arundinacea’). La nanoemulsión demostró ser eficaz para inhibir tanto la germinación como el crecimiento radicular y del tallo, evitando así el desarrollo de estas especies. En particular, en el caso de la verdolaga, superó incluso la eficacia de un herbicida comercial utilizado como referencia. Además, la formulación mantiene su estabilidad y eficacia durante al menos 90 días bajo condiciones normales de almacenamiento.

Afrontando desafíos ambientales

El uso prolongado de herbicidas convencionales ha generado problemas significativos, incluyendo la contaminación del suelo y del agua, así como la aparición de resistencias en ciertas malas hierbas. Ante esta situación, los investigadores abogan por soluciones biodegradables que sean más específicas y presenten mecanismos diferentes para combatir estas plagas.

Aunque este estudio ha sido publicado en la revista científica ‘Pest Management Science’, se encuentra aún en sus fases iniciales. La formulación está diseñada para ser utilizada a escala industrial, siendo los próximos pasos realizar ensayos en campo para evaluar su comportamiento bajo condiciones agrícolas reales.

"El objetivo es avanzar hacia herbicidas más sostenibles que reduzcan el impacto ambiental y ofrezcan nuevas soluciones frente a la resistencia de las malas hierbas", concluye Varela.

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