El continuo crecimiento de la población refleja un aumento en la demanda de alimentos y agua, lo que, combinado a la emergencia climática global, ha generado preocupación sobre el volumen y la calidad de los alimentos producidos. La gran producción de alimentos, y la gestión inadecuada del suelo y el agua pueden provocar el agotamiento del suelo, la erosión o la escasez hidrica. El agua es uno de los factores esenciales para mejorar la producción de cultivos; sin embargo, varias áreas se consideran improductivas debido a su aridez y escasez de precipitaciones, que limitan las capacidades de cultivo. La presente propuesta de investigación busca aportar en la mitigación de estos problemas, mediante el diseño de hidrogeles superabsorbentes, los cuales se destacan como una opción de bajo costo para la gestión del agua en la agricultura debido a su rápida capacidad de absorción y retención de grandes cantidades de agua dentro de su estructura sin disolverse. Más del 95 % del agua absorbida en condiciones secas se desorbe, lo que ayuda a hidratar el suelo. Un grupo de investigación de la Universidad Nacional de Colombia sede Palmira, ha venido trabajando en el desarrollo de estas estructuras y ha logrado el desarrollo de un Hidrogel reforzado con nanofibras de cutícula de plantas suculentas y métodos relacionados (Radicado No NC2019/0007797 del 17 de diciembre de 2019). En la presente propuesta se busca mediante la conformación de una alianza de trabajo entre grupos de investigación de tres sedes andinas (Palmira, Manizales y Medellín) con la sede de la Paz y un equipo e trabajo de la Universidad Autónoma de Cohuila y del SENA (Cali), mejorar el nivel de madurez tecnológica del desarrollo mencionado, mediante la evaluación de los efectos de la composición y de condiciones simuladas de suelo sobre las propiedades de hidrogeles para uso agrícola. La metodología propuesta permitirá evaluar los efectos de la composición de hidrogeles reforzados con nanocelulosa sobre las propiedades físicas, fisicoquímicas y funcionales de los mismos, para ello incorporará a los hidrogeles, metabolitos, microorganismos y fertilizantes aplicando un diseño factorial 3*3, las variables de respuesta a considerar serán, la capacidad y cinética de hinchamiento, capacidad de retención de agua y propiedades mecánicas. Posteriormente se validará a nivel de semilleros el funcionamiento de un hidrogel seleccionado con las mejores propiedades, sobre una plántula de alta demanda hídrica como es el pimentón (Capsicum annuum), se considerará el control de temperatura y humedad relativa del ambiente, pH y salinidad del sustrato. Se analizará su influencia en diferentes variables de desarrollo (tiempo de germinación, recuento de raíces, volumen de raíces, masa seca de raíces, altura de planta, materia seca, primeras hojas verdaderas). Se espera con este proyecto lograr la madurez tecnológica e impacto social, de un activo de conocimiento de la Universidad Nacional de Colombia. Fortalecer el trabajo en alianzas para sumar fortalezas entre los grupos de investigación, con ello se propondrá un proyecto de investigación que permita continuar el trabajo colaborativo. Aportar a la formación en investigación de estudiantes de pregrado y maestría, y con la conformación de un semillero de investigación intersedes que permita fortalecer entre los estudiantes el trabajo en colaboración y multidisciplinar. Se busca contribuir con la divulgación del conocimiento mediante la participación en eventos de carácter académico y científico internacionales y la publicación de artículos de investigación.