La termografía ayuda a detectar tempranamente los efectos del glifosato en la trapoeraba

La aparición de estrés en las plantas causado por factores como la falta de agua, enfermedades o plagas puede ser monitoreada mediante sensores térmicos, a través de la relación con la transpiración y la conductancia estomática. Las variaciones en la temperatura superficial de las hojas están asociadas a la apertura y cierre de los estomas presentes en las estructuras foliares, que son responsables del intercambio de gases, regulando la entrada de dióxido de carbono y liberando agua y oxígeno en forma de vapor.

Las cámaras que capturan imágenes térmicas, conocidas como cámaras termográficas, cuentan con un sensor microbolómetro capaz de identificar energía térmica en la región del espectro electromagnético en la que se emiten ondas de longitud que van desde 8 μm hasta 14 μm. El sensor está formado por una matriz de píxeles sensibles al calor, que transforma la energía térmica en señales eléctricas y, a partir de ésta, el termograma o imagen térmica en la que se observa la conversión de señales eléctricas en tonos de color de temperatura.

Luego, se puede realizar una teledetección térmica infrarroja utilizando cámaras térmicas instaladas en vehículos terrestres o aéreos (drones) para detectar cambios en los cultivos relacionados con los cambios en la temperatura del dosel, como resultado de cambios en las variables fisiológicas resultantes del estrés. Con el avance de la computación intensiva y el desarrollo de nuevos algoritmos de procesamiento de imágenes, los sistemas de detección de lesiones en plantas mediante sensores de imagen son cada vez más precisos y pueden incorporarse a la gestión fitosanitaria.

Efectos de los herbicidas

Se sabe que los herbicidas pueden provocar una serie de efectos fisiológicos en las plantas. El glifosato, por ejemplo, uno de los herbicidas más utilizados para el control de malezas, actúa inhibiendo la enzima 5-enolpirulvilshikimato-3-fosfato sintasa (EPSPs), interrumpiendo la producción de aminoácidos esenciales en la formación de la pared celular. Afecta varios procesos fundamentales en las plantas, como la inhibición de la síntesis de aminoácidos aromáticos, provocando daños en el metabolismo, alteraciones en el crecimiento y morfología, alteración del sistema radicular e inhibición de la fotosíntesis, provocando daños en las células del tejido vegetal, amarillamiento, marchitez y necrosis, llevando a la muerte de la planta. Es un producto sistémico no selectivo, ampliamente utilizado en campo como pre y postemergente en diversos cultivos.

Mecanismos de resistencia

Con el uso excesivo de glifosato, algunas malezas han creado mecanismos de resistencia y/o tolerancia a su uso, ya sea a través de la modificación de la vía de absorción del producto o incluso alterando características de la propia morfología de la planta. Sin embargo, el uso de adyuvantes en la mezcla de pulverización es una estrategia para potenciar el efecto del herbicida, pudiendo mejorar características como la translocación y la absorción.

Estudio y sus resultados

Utilizando una cámara térmica, se realizó un estudio en un ambiente protegido en las instalaciones del Instituto Federal Goiano, en el sureste de Goiás, en el que se midieron las asociaciones bioquímicas y de temperatura foliar de una especie de maleza, trapoeraba (Commelina benghalensis), bajo el efecto del glifosato aplicado con y sin adyuvante.

Después de dos días de aplicar el herbicida, ya fue posible observar un aumento en la temperatura de las hojas de las plantas que lo recibieron, demostrando así una detección temprana de fitotoxicidad, es decir, antes de que aparecieran los síntomas visuales comunes provocados por el glifosato.

Respecto a los cambios fisiológicos relacionados con los cambios de temperatura, se observó que el manejo con glifosato combinado con el adyuvante promovió la acumulación de ácido shikímico, debido a la inhibición de las EPSP.

Los resultados también revelaron una correlación positiva entre la temperatura de la superficie de la hoja y la superóxido dismutasa (SOD), una enzima esencial en las plantas que juega un papel fundamental en la protección contra el estrés oxidativo. Actúa específicamente sobre el radical superóxido (O₂⁻), una molécula altamente reactiva producida en procesos metabólicos, especialmente durante la fotosíntesis y la respiración celular.

El estudio también permitió verificar una correlación negativa entre la temperatura de la hoja y el malondialdehído (MAD), el principal producto de degradación de la peroxidación lipídica que ocurre cuando los lípidos de la membrana celular son oxidados por radicales libres, como el radical superóxido (O₂⁻) y el peróxido de hidrógeno (H₂O₂).

Las imágenes térmicas se capturaron a 80 cm de los objetivos, con una cámara termográfica Flir C2, entre las 8 y las 10 de la mañana, un período de alto intercambio de calor.

* por Ana Carolina de Araújo, Anderson Rodrigo da Silva e Emerson Trogello (Instituto Federal Goiano)