El cultivo de arroz, alimento esencial para más de 3.500 millones de personas, enfrenta desafíos por el elevado costo económico y ambiental de los fertilizantes sintéticos. Un equipo internacional de científicos, liderado por la University of Massachusetts Amherst, presentó un avance clave: la aplicación de nanopartículas de selenio permite reducir en un 30% el uso de fertilizantes nitrogenados en el arroz, manteniendo tanto el rendimiento como la calidad nutricional del grano.

Este avance, divulgado en septiembre de 2025, podría transformar la agricultura mundial al aumentar la eficiencia y sostenibilidad del cultivo, según informó la University of Massachusetts Amherst. La importancia del descubrimiento radica en que la producción de arroz depende fuertemente de fertilizantes sintéticos utilizados desde la Revolución Verde.

De acuerdo con el trabajo, “la Revolución Verde está perdiendo impulso”, por lo cual aseguraron que es esencial “encontrar una forma de arreglarla y hacer que funcione”. Los fertilizantes nitrogenados, responsables en el pasado de un fuerte incremento productivo, generan costos económicos y ambientales considerables. Se estima que solo entre el 30% y el 60% del nitrógeno es absorbido por los cultivos, mientras el resto termina contaminando aguas y contribuyendo a la emisión de gases de efecto invernadero.

Para comprobar la eficacia de las nanopartículas de selenio, el equipo realizó ensayos de campo. De acuerdo con lo expresado en el trabajo, se utilizó un dron para rociar el arroz con una suspensión de selenio a escala nanométrica. Ese contacto le permitió a la planta absorber el selenio con mucha mayor eficiencia.

El selenio, esencial para la salud vegetal y humana, estimuló la fotosíntesis de la planta, que aumentó más del 40% en las pruebas. Este efecto favoreció la absorción de dióxido de carbono y la generación de carbohidratos, reforzando el sistema radicular y promoviendo comunidades microbianas beneficiosas en el suelo.

Estos procesos, en conjunto, permitieron elevar la eficiencia en el uso del nitrógeno (NUE) en el arroz del 30% al 48,3%. Simultáneamente, la liberación de gases como óxido nitroso y amoníaco se redujo entre un 18,8% y un 45,6%. El arroz cultivado bajo este sistema, que empleó menos fertilizante junto a las nanopartículas de selenio, alcanzó un rendimiento y un peso de grano semejantes a los métodos convencionales, pero con mayor concentración de proteínas, aminoácidos esenciales y selenio.

Desde el punto de vista económico, la University of Massachusetts Amherst destacó un incremento del 38,2% en los beneficios por tonelada de arroz producida debido a la reducción en el uso de fertilizantes y la mejora en la eficiencia y calidad del grano.

Asimismo, el fortalecimiento de la diversidad microbiana contribuye a la salud de los ecosistemas agrícolas, reduciendo la dependencia de insumos externos y el impacto ambiental asociado a la fabricación y utilización de fertilizantes sintéticos.

Este avance es relevante no solo para el arroz. Considerando que dicho cultivo consume entre el 15% y el 20% del nitrógeno global, la adopción de esta técnica puede ser clave ante los desafíos de la seguridad alimentaria, el cambio climático y el aumento de los costos agrícolas. La aplicación de nanopartículas de selenio abre una vía concreta para producir alimentos más nutritivos y sostenibles en una etapa de crecientes presiones sobre los recursos agrícolas.

De cara al futuro, los investigadores prevén que la integración de esta tecnología en la agricultura mundial podrá responder a la demanda de una población creciente, mientras se mitigan los impactos negativos del cambio climático y se disminuyen los costos económicos y ambientales de la producción de alimentos.