"El objetivo de la investigación es innovar los sistemas de producción con la ayuda de tecnologías digitales para contribuir al logro de objetivos importantes para la agricultura del futuro, tales como: producir más volúmenes con menos desperdicios, optimizando el uso de insumos y minimizando el impacto negativo sobre el medio ambiente. Nuestra actividad investigadora nace de la necesidad de adquirir información y conocimiento, para crear nuevos sensores capaces de ayudar a los productores a monitorear la salud de las plantas. Para monitorear la evolución de las enfermedades causadas por patógenos del suelo en la rúcula, se están desarrollando sistemas de imágenes digitales, es decir, análisis rápidos y no destructivos, que se pueden aplicar a gran escala", explica Catello Pane, investigador del Consejo para la Investigación en Agricultura y el Análisis de la Economía Agraria (CREA), de la localidad italiana de Pontecagnano Faiano (Salerno), y director científico del estudio titulado "Diagnóstico precoz del estrés fitopatológico transmitido por el suelo en rúcula mediante imágenes IR".
El estudio se desarrolla en el marco del Proyecto PON R&I 2014-2020, denominado "Conservabilidad, calidad y seguridad de frutas y hortalizas con alto contenido de servicios (POFACS)", financiado por el Ministerio de Educación, Universidades e Investigación y coordinado por Teodoro Cardi. La investigación fue realizada por Catello Pane con el apoyo del Instituto de Ciencias Aplicadas y Sistemas Inteligentes (CNR-ISASI) de Pozzuoli (Nápoles).
"La actividad de investigación se ha centrado en la rúcula (Diplotaxis tenuifolia), ya que este cultivo juega un papel importante entre los cultivos para los productos de IV gama, tanto en superficie invertida como en niveles de producción", cuenta Catello Pane (ver foto a la derecha). "Para aumentar la sostenibilidad de las cadenas de suministro de IV gama, mejorar la protección de los cultivos y al mismo tiempo obtener la reducción o ausencia de residuos en el producto cosechado, se pueden integrar sistemas digitales que permitan reducir el uso de pesticidas, enfocando las intervenciones solo en las plantas afectadas por la infección y bloqueando así la propagación de la enfermedad, y ahorrando también tratamientos en etapas posteriores".
"Concretamente, en esta actividad de investigación se utiliza IR-Imaging, es decir, termografía. Hemos aprovechado la capacidad de unos sensores optoelectrónicos llamados termográficos, para adquirir el espectro de emisión de energía térmica de la planta, cuya intensidad está directamente relacionada con su estado fisiológico y de salud. De esta manera, es posible desarrollar sistemas capaces de discriminar una planta sana de una enferma. Esto sucede porque, cuando una planta es atacada por un patógeno, en las primeras etapas de la infección lleva a cabo una serie de respuestas de defensa, que alteran su capacidad refrigerante. Por lo tanto, las partes afectadas por el ataque tendrán una temperatura termográfica superior a las de una planta sana", explica el responsable científico.
Termografía en rúcula
"Diagnosticar una fitopatía ya en etapas tempranas de la interacción planta-patógeno, en comparación con el seguimiento realizado a simple vista, tiene las siguientes ventajas: permite actuar a tiempo, reduciendo la posibilidad de propagar la infección, y permite realizar tratamientos dirigidos, reduciendo potencialmente los tratamientos a realizar en las fases posteriores y haciendo que los cultivos sean cada vez más sostenibles, tanto desde el punto de vista económico como medioambiental. Al aislar los focos de infección lo antes posible, se reduce no solo el riesgo de propagación a toda la producción, sino que el efecto beneficioso también se refiere a los cultivos futuros, ya que utilizando estos sistemas es posible reducir la propagación a cultivos posteriores, aumentando la eficacia de las producciones ecológicas".
"Junto a Massimo Rippa, del CNR-ISASI, que nos apoya en la investigación, hemos entendido que para poder leer una respuesta significativa de la planta se debe utilizar la termografía activa, es decir, la planta debe estar estimulada con una fuente de luz externa, antes de adquirir la emisión de energía".
"Esta innovación ya está presente en varias herramientas digitales. Lo importante es probar la interacción específica planta-patógeno para comprender las diversas respuestas e implementar su uso en otros sistemas. Nuestra intención es adquirir información y nuevos conocimientos para ponerlos a disposición de las empresas que construyen las herramientas digitales. Tales sistemas aumentan la capacidad de monitoreo y no reemplazan al operador, quien, una vez adquirida la información, tendrá más elementos en los cuales basarse para tomar las decisiones adecuadas sobre la gestión del cultivo", concluye Pane.
Para más información:
catello.pane@crea.gov.it