Un parche electrónico puede detectar tempranamente las enfermedades de los cultivos

El desarrollo, realizado por investigadores de la North Carolina State University de Estados Unidos, se puede aplicar a las hojas de las plantas en busca infecciones virales o fúngicas, o del estrés derivado de la sequía o la salinidad. 

La tecnología se basa en un parche prototipo anterior, que detectó enfermedades de las plantas al monitorear los compuestos orgánicos volátiles (COV, por Volatile Organic Compounds) emitidos por las plantas. Las hojas de las plantas emiten diferentes combinaciones de COV en diferentes circunstancias. Algunos COV están asociados a enfermedades específicas o al estrés sufrido por la planta. En esas circunstancias, los sensores alertan sobre el problema específico.

En los ensayos en plantas de tomate en invernadero se encontró que el parche podía detectar una infección viral más de una semana antes de la aparición de cualquier síntoma visible de la enfermedad. Las plantas habían sido infectadas con tres patógenos diferentes: el virus del marchitamiento manchado del tomate (TSWV), el hongo del tizón temprano o el oomiceto del tizón tardío, y también habían sido expuestas a una variedad de estreses abióticos, como riego excesivo, condiciones de sequía, falta de luz y altas concentraciones de sal en el agua.

Los datos fueron conectados a un programa de inteligencia artificial para determinar qué combinaciones de sensores funcionaron de manera más efectiva para identificar tanto la enfermedad como el estrés abiótico.

Los nuevos parches son pequeños, de solo 30 milímetros de largo, y consisten en un material flexible que contiene sensores y electrodos basados ​​en nanocables de plata. En el nuevo desarrollo se han incorporado sensores adicionales que les permiten monitorear la temperatura, la humedad ambiental y la cantidad de humedad de las hojas. Se colocan en la parte inferior de las hojas, que tienen una mayor densidad de estomas, los poros que permiten que la planta intercambie gases con el medio ambiente.

Para lograr la producción comercial de los parches deberán hacerlos inalámbricos, y luego probarlos en el campo, fuera de los invernaderos, para asegurarse de que funcionarán en condiciones reales.

Cuanto antes se puedan identificar las enfermedades de las plantas, mayor probabilidad existe de limitar la propagación de la enfermedad y preservar el cultivo.

El artículo fue publicado en Science Advances. Actualmente, el equipo está buscando socios de la industria y la agricultura para avanzar en el desarrollo y las pruebas que requiere esta tecnología.

El trabajo proviene del grupo de investigación Emerging Plant Disease and Global Food Security research cluster en la NC State University.