# Uso de hidrogel ecológico para la resistencia a la sequía y la mejora de la calidad del suelo cultivable > Tecnologías poliméricas avanzadas para incrementar la humedad del suelo y favorecer la resiliencia de los cultivos --- Consulta la previsión del tiempo en tu localización exactaSuscríbete a nuestra Newsletter semanal [Home](http://localhost:8080/)/[Innovación](http://localhost:8080/innovacion)/Tecnología 02 February 2026 14 min # Uso de hidrogel ecológico para la resistencia a la sequía y la mejora de la calidad del suelo cultivable Tecnologías poliméricas avanzadas para incrementar la humedad del suelo y favorecer la resiliencia de los cultivos Mejora de Cultivos y Herramientas Sostenibilidad ![Primer plano comparativo entre suelo seco y agrietado y suelo húmedo](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_hidrogel_suelo2_1048091223.jpg) Guardar Compartir --- **La sequía es un problema mundial que provoca graves daños a los hábitats naturales, bajos niveles de agua en los embalses, desertificación, incendios forestales, mala calidad del suelo y erosión. La agricultura es uno de los sectores más afectados, sufriendo reducción del rendimiento de los cultivos, pérdida de ingresos y agotamiento de los recursos hídricos.**  Además, las sequías tienen importantes consecuencias medioambientales, como la erosión del suelo y la pérdida de vegetación. Estudios recientes de modelización han demostrado que la duración de las sequías aumentará en el futuro, por lo que su mitigación es una prioridad mundial (1). Para abordar este reto, investigadores de la [**Universidad Tecnológica de Sídney**](https://www.uts.edu.au/) han desarrollado una **tecnología de hidrogel** respetuosa con el medio ambiente, capaz de aumentar la retención de agua del suelo, mejorar su resistencia mecánica y proporcionar nutrientes a las plantas durante la sequía.  Esta tecnología se ha probado a escala de laboratorio y planta piloto, registrando **una mejora del 16 % en la capacidad de retención de agua del suelo**. Su preparación no requiere habilidades ni instrumentos especiales, lo que facilita su uso en zonas agrícolas remotas.   ![Figura 1. Hidrogel ecológico para la resistencia a la sequía.](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_hidrogel_fig1_2802b553f5.jpg) **Figura 1**. Hidrogel ecológico para la resistencia a la sequía. Los hidrogeles son una solución prometedora para mejorar la agricultura frente a la sequía, ya que pueden absorber y retener grandes cantidades de agua, hinchándose hasta varias veces su tamaño original. Al mezclarse con el suelo, **reducen la pérdida de agua por evaporación, aumentan la disponibilidad de agua para los cultivos, mejoran la aireación del suelo y favorecen el crecimiento**. Además, los hidrogeles pueden proporcionar una fuente de nutrientes y mejorar la aireación del suelo, lo que favorece el crecimiento de las raíces y mejora la salud y el vigor general de las plantas.   ![Figura 2. Posibles aplicaciones del Hidrogel SMS.](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_hidrogel_fig2_0b840e0e2a.jpg) **Figura 2**. Posibles aplicaciones del Hidrogel SMS. El **hidrogel SMS**, cuando se aplica a las plantas, también es una buena fuente de sílice. El sílice es uno de los micronutrientes importantes para las plantas, que puede ayudar a que estas sean más resistentes a las plagas y enfermedades y mejorar su capacidad para absorber nutrientes y agua del suelo. ## Preparación de una solución de hidrogel SMS para el tratamiento del suelo mediante tecnología de filtración a baja presión Las pruebas de laboratorio se realizaron en la Universidad Tecnológica de Sídney y las pruebas de campo en North Strathfield, Nueva Gales del Sur, Australia. El proceso de ósmosis directa ofrece varias ventajas frente a otros procesos de membrana comerciales, como la ósmosis inversa y la nanofiltración, incluyendo bajo consumo energético, escasa necesidad de presión hidráulica y bajas emisiones de carbono. Además, este método, combinado con el uso de hidrogel SMS, **promueve una economía circular**, ya que no genera salmuera ni vertidos líquidos al medio ambiente. El hidrogel SMS se utilizará para el riego con el fin de mejorar el crecimiento de las plantas y la calidad del suelo.  En la fase inicial del proyecto, **se trató agua de mar real con diferentes concentraciones de hidrogel** mediante ósmosis directa, seleccionando finalmente la concentración optimizada tras varios experimentos. Las mejores concentraciones fueron 1 M y 0,75 M de solución de hidrogel SMS probadas en dos orientaciones de membrana denominadas AL-DS y AL-FS. La orientación AL-DS significa que la capa lisa, la capa activa de la membrana, se enfrenta a la solución de extracción de hidrogel SMS.  Por el contrario, la orientación AL-FS significa que la capa activa está orientada hacia la solución de agua de mar. Sterlitech Corporation, EEUU, proporcionó una membrana comercial de triacetato de celulosa. Todos los experimentos se llevaron a cabo utilizando un sistema de filtración de laboratorio, como se muestra en la figura 3a. El área de la membrana para este sistema era de 0,0042 m2. El flujo de agua medio obtenido para 0,75 M de SMS en el modo AL-DS fue de 27 ±2 LMH (litros m\-2 hora\-1), mientras que, en el modo AL-FS, el flujo de agua medio durante 6 horas fue de 20 ±2 LMH, como se muestra en la figura 3b.   ![Figura 3A.](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_hidrogel_fig3_A_a191d10a95.jpg) **Figura 3A**. ![Figura 3B.](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_hidrogel_fig3_B_47ee5d4cea.jpg) **Figura 3B**. ## Pruebas de caracterización y muestreo del suelo Se realizaron pruebas de evaporación del suelo para comprobar la capacidad de retención de agua del hidrogel SMS. Se colocó el mismo peso de suelo en tres recipientes, como se muestra en las figuras 4a y 4b. Se regó un recipiente «FW» (Figura 4b) con 10 ml de agua dulce.  El segundo recipiente, etiquetado como «0,75 M», se regó con 10 ml de hidrogel SMS 0,75 M, y el tercero, etiquetado como «0,5 M», se regó con 10 ml de hidrogel fresco 0,5 M. Se controló el peso de cada recipiente a lo largo de varios días durante 35 días.   ![Figura 4](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/Figura_4_1_829263d8d8.jpeg) **Figura 4**. Los resultados revelan que el suelo regado con agua dulce presenta una mayor pérdida de peso (16 %) en comparación con el suelo mezclado con la solución SMS. La menor pérdida por evaporación se produjo con 0,75 M de SMS, seguido del hidrogel SMS 0,5 M. Por lo tanto, el hidrogel SMS puede reducir la pérdida por evaporación en el suelo al absorber y retener el agua. El agua puede liberarse lentamente de nuevo al suelo si este se seca. Por lo tanto, el hidrogel ayudará a mantener los niveles de humedad del suelo durante una sequía prolongada. El hidrogel SMS puede ser especialmente útil en climas áridos o en condiciones de sequía, donde la pérdida por evaporación puede ser elevada y los recursos hídricos pueden ser limitados. Adicionalmente, se realizaron pruebas con 1 M de hidrogel SMS, como se muestra en la figura 5. Se añadieron 100 ml de agua dulce al suelo normal (S1) y 100 ml de SMS 1 M diluido a otra muestra (S2). ![Figura 5. Pruebas de suelo regado con hidrogel SMS 1M durante un mes.](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_hidrogel_fig5_50d7bd11a4.jpg) **Figura 5**. Pruebas de suelo regado con hidrogel SMS 1M durante un mes. El suelo se colocó expuesto a la radiación solar cerca de una pared de cristal en la Universidad Tecnológica de Sídney.  La apariencia del suelo después de 30 días expuesto a la radiación solar se muestra en la figura 5. En el caso del hidrogel 1M, la pérdida por evaporación del suelo fue un 29 % menor que la del suelo normal. Evidentemente, el suelo con agua normal no ha retenido nada de agua en su estructura y toda el agua se ha evaporado. Por otro lado, el suelo con hidrogel SMS 1M muestra grumos de tierra adheridos. El suelo parece húmedo en comparación con el mezclado con agua dulce. ## Pruebas de retención de agua Se utilizó el método de secado en horno para determinar la capacidad de retención de agua del hidrogel SMS. Se colocaron 100 ml de hidrogeles 0,5 M y 0,75 M en dos vasos de precipitados pequeños y se registraron los pesos (W1 para cada hidrogel). En el siguiente paso, se añadieron 200 ml de agua desionizada al hidrogel y se agitó durante una hora. Se dejó reposar ambos hidrogeles durante 24 horas. A continuación, ambos hidrogeles se colocaron en un horno a 105 °C durante 24 horas, y se volvieron a registrar los pesos (W2 para cada uno). La retención de agua se calculó según la siguiente ecuación. #### Retención de agua (%) = 100\*((W2 – W1) / W1)     ![Figura 6. Pruebas de retención de suelo en hidrogel SMS, S1, 0,5 M de hidrogel SMS, S2, 0,75 M de hidrogel SMS.](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_hidrogel_fig6_6fc9ccac6a.jpg) **Figura 6**. Pruebas de retención de suelo en hidrogel SMS, S1, 0,5 M de hidrogel SMS, S2, 0,75 M de hidrogel SMS. Por lo general, **cuanto mayor es la retención de agua, mayor es la capacidad de absorción del hidrogel para retener agua**. La retención de agua del hidrogel 0,5 M fue del 48 %, mientras que la del hidrogel SMS 0,75 M fue del 51 %. Esto significa que el hidrogel SMS 0,75 M puede retener el 51 % de agua en función de su peso. Por otro lado, cuando la concentración de SMS se aumentó a 1 M, el flujo de agua fue ligeramente inferior al de la concentración de 0,75 M debido a la obstrucción de la membrana por el hidrogel SMS. El flujo medio registrado en el modo AL-DS fue de 26,68 ±2 LMH, y en el modo AL-FS fue de 19,31 ±2 LMH. ![](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_gota_agua_hoja_marzo_2025_253b2fd2bd.png) La importancia del agua en el equilibrio del suelo y el cultivo [Leer el artículo](https://www.plataformatierra.es/innovacion/importancia-agua-equilibrio-suelo-y-cultivo) ## Pruebas piloto en plantas (comparación del riego con SMS con el riego con agua normal) Se realizó un ensayo con plantas de albahaca, kale, patata y brócoli en el que se sacaron varios pares de plantas de sus macetas originales y se plantaron en North Strathfield, Sídney. Las plantas se regaron con agua normal (muestra 1 y muestra 2) y, además, las plantas de la muestra 2 se regaron con una solución de 0,05 M de SMS una vez al mes.  En todos los experimentos se utilizó SMS de grado analítico obtenido de Sigma Aldrich, Australia. Se disolvieron 6 g de SMS en 500 ml de agua del grifo. La solución se agitó adecuadamente hasta que quedó completamente transparente y luego se aplicó a las plantas de la muestra 2. El aspecto inicial de las plantas se registró con la cámara de un iPhone. Se tomaron fotografías de las plantas cada catorce días. Una de las principales ventajas del SMS es que puede ayudar a las plantas a mantener la densidad foliar y prevenir la pérdida de hojas durante períodos de sequía, preservando la apariencia general de la planta. Al mejorar la salud general de las plantas, el SMS puede realzar el color y la vitalidad de las hojas y flores, haciéndolas más atractivas y visualmente agradables, como se presenta en la Figura 8. La Figura 9 presenta una apariencia mejorada de las plantas irrigadas con hidrogel en comparación con las plantas normales. La planta de albahaca con hidrogel muestra un mejor crecimiento y mayor densidad foliar que la irrigada con agua normal en la muestra S1. Las plantas de col rizada (kale) irrigadas con agua normal (S3) y con hidrogel presentan prácticamente una apariencia similar. La patata de la muestra S6 muestra una flor y un mejor crecimiento que la irrigada con hidrogel en la muestra S5. La planta de brócoli con hidrogel en la muestra S8 también muestra una mejor apariencia y crecimiento que la planta normal. Cabe señalar que, en este caso, las plantas de brócoli fueron ligeramente dañadas por el viento.   ![Figura 9. Apariencia visual de las plantas sin hidrogel a la izquierda y con hidrogel a la derecha. Fotografías tomadas el 16 de octubre de 2022.](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/Figure_9_S3_S4_S7_S8_c87a14fa96.jpg) **Figura 9**. Apariencia visual de las plantas sin hidrogel a la izquierda y con hidrogel a la derecha. Fotografías tomadas el 16 de octubre de 2022. La Figura 10 presenta una mejora adicional de las plantas regadas con hidrogel en comparación con las plantas regadas con agua. Las hojas de las plantas con hidrogel parecen tener mayor contenido de clorofila que las de aquellas sin hidrogel.   ![Figura 10. Apariencia visual de las plantas sin hidrogel a la izquierda y con hidrogel a la derecha. Las fotografías fueron tomadas el 16 de febrero de 2023.](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_figura10_7a5a8b3aea.jpg) **Figura 10**.  Apariencia visual de las plantas sin hidrogel a la izquierda y con hidrogel a la derecha. Las fotografías fueron tomadas el 16 de febrero de 2023. La Figura 11 compara la planta de col rizada (kale) (S3) sin hidrogel y (S4) con hidrogel. La planta S4 presenta un crecimiento mejorado y las hojas parecen más saludables que las de la planta normal. Además, el hidrogel SMS también puede ofrecer a las plantas resistencia frente a enfermedades fúngicas; por lo tanto, las hojas se observan más sanas y brillantes. ![Figura 11. Comparación de la planta de col rizada (kale) con riego de agua normal (S3) y riego con hidrogel (S4).](https://static.plataformatierra.es/strapi-uploads/assets/web_figura11_12efc16d71.jpg) **Figura 11**. Comparación de la planta de col rizada (kale) con riego de agua normal (S3) y riego con hidrogel (S4). ## Conclusiones principales - El **hidrogel SMS aumenta la retención de agua** en el suelo y reduce la evaporación, ayudando a mantener la humedad durante sequías prolongadas. - Mejora el **crecimiento y la salud de las plantas**, aumentando la densidad foliar, la floración y el vigor general. - Proporciona **nutrientes esenciales**, como sílice, que refuerzan la resistencia a plagas y enfermedades y facilitan la absorción de agua y nutrientes. - Su **preparación es sencilla y sostenible**, y puede aplicarse en agricultura para mejorar la productividad y la resiliencia frente a la sequía. ## Detalles técnicos Para este estudio se sintetizó un hidrogel poroso de tipo espumoso utilizando poli (alcohol vinílico)/poli(cloruro de dialildimetilamonio) como hidrogel polimérico para el tratamiento de agua. El hidrogel empleado en este proceso se sintetizó mediante un método robusto y sencillo. Los componentes utilizados para la síntesis del hidrogel fueron de la categoría GRAS (generalmente reconocidos como seguros). Debido al polielectrolito catiónico **polyDADMAC**, se mejoraron la capacidad de hinchamiento (13,6 g g⁻¹) y el rendimiento en ósmosis directa (FO) (1,81 L m⁻² h⁻¹, frente a una solución de NaCl de 2500 mg L⁻¹). Además, el hidrogel saturado tras el proceso de FO puede regenerarse (>70 %) mediante la aplicación de aire caliente (a 39–50 °C). El estudio sugiere que el flujo de agua puede recuperarse hasta un 86,6 % de su valor inicial tras 12 ciclos de regeneración utilizando el mismo hidrogel. Por lo tanto, el hidrogel sintetizado tiene un enorme potencial para reducir el consumo energético en aplicaciones de FO. Este estudio confirmó la síntesis de una solución de arrastre (DS) ideal, que cumple con los tres criterios principales para una DS adecuada de grado alimentario: alta presión osmótica, bajo flujo inverso de solutos (RSF) (0,11 g m⁻² h⁻¹) y una recuperación sencilla y rentable. No obstante, es necesario mejorar aún más el flujo del hidrogel sintetizado para hacerlo más viable para aplicaciones comerciales. ¡No te pierdas nada! Artículos, cursos, informes, libros... Suscríbete a nuestro newsletter Suscribirse ## Referencias 1.    **Ndehedehe, C.E.,** _**et al**_**.**, Global assessment of drought characteristics in the Anthropocene. Resources, Environment and Sustainability, 2023. 12: p. 100105. 2.    **Bardhan, A., Subbiah, S., Mohanty, K., Ibrar, I., & Altaee, A. (2022)**. Feasibility of poly (vinyl alcohol)/poly (diallyldimethylammonium chloride) polymeric network hydrogel as draw solute for forward osmosis process. Membranes, 12(11), 1097. https://doi.org/10.3390/membranes12111097 [License![Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional. Se permite la reproducción total o parcial del contenido siempre que se cite la fuente original.](https://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) Esta obra está bajo una [Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional. Se permite la reproducción total o parcial del contenido siempre que se cite la fuente original.](https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) --- Guardar Compartir --- --- Source: http://localhost:8080/innovacion/hidrogel-ecologico-resistencia-sequia-calidad-suelo