Los científicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han dado un importante paso adelante en la lucha contra las enfermedades y el estrés que afectan a los cultivos. Desarrollaron un parche electrónico capaz de monitorear patógenos, como infecciones virales y fúngicas, y tensiones como la sequía o la salinidad, incluso antes de que los productores identifiquen síntomas visibles.
Los investigadores, liderados por el profesor asistente de ingeniería química y biomolecular Qingshan Wei, aseguran que la detección temprana de enfermedades y estreses permitirá a los agricultores actuar de manera más eficiente para limitar la propagación y preservar sus cultivos, así como afrontar desafíos y mejorar la productividad.
La innovación, presentada en el artículo científico publicado en la revista Science Advances, consiste en pequeñas pegatinas, de apenas 30 milímetros de largo, fabricadas en material flexible con sensores y electrodos basados en nanocables de plata. Se aplican en el envés de las hojas de las plantas, donde hay una mayor densidad de estomas, poros responsables del intercambio de gases entre la planta y el ambiente.
La tecnología evolucionó a partir de un prototipo que monitoreaba las enfermedades de las plantas mediante la detección de compuestos orgánicos volátiles (COV) emitidos por ellas. Los investigadores observaron que se emiten diferentes combinaciones de COV según las circunstancias, y al apuntar a los COV relevantes para enfermedades o estreses específicos, los sensores pueden alertar a los productores sobre problemas específicos.
Las pruebas se realizaron en plantas de tomate en invernaderos y expuestas a diferentes patógenos y estreses abióticos, como exceso de agua, condiciones de sequía, falta de luz y altas concentraciones de sal en el agua. Los resultados mostraron que los parches pudieron detectar una infección viral en tomates más de una semana antes de que se presentaran síntomas visibles.
Para que la tecnología esté disponible para los productores, los investigadores deben superar dos desafíos: hacer que las pegatinas sean inalámbricas y probarlas en el campo, fuera de los invernaderos, para garantizar su eficacia en condiciones de cultivo reales. Si tienen éxito, estas pegatinas electrónicas podrían revolucionar el seguimiento y la gestión de enfermedades y estrés en los cultivos, aportando importantes beneficios a la agricultura mundial.
El artículo escrito por los investigadores puede ser leer aquí.
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El trabajo, realizado en colaboración entre ambas instituciones, busca identificar variedades de café más adecuadas a diferentes condiciones climáticas, de suelo y de relieve.
