La startup suiza Vivent Biosignals ha desarrollado una tecnología que puede interpretar las señales eléctricas de las plantas, un avance que les permite analizar sus respuestas fisiológicas a los cambios ambientales en tiempo real.
Las plantas reaccionan constantemente a su entorno: temperatura, humedad, nutrientes, plagas… todo ello deja rastros eléctricos en sus cuerpos. Hasta ahora este idioma sigue siendo un misterio. Sin embargo, la startup suiza Vivent Biosignals, con sede en la ciudad de Gland en el cantón de Vaud, ha conseguido descifrarlas gracias a una tecnología que analiza estas señales electrofisiológicas en tiempo real, escribe Pascal Bieri en un artículo publicado por el portal suizo LID.CH.
Fuente: LID.CH. Autor: Pascal Bieri.
¿Objetivo? Proporcionar a los agricultores una herramienta para la detección temprana de escasez de agua, deficiencias de nutrientes o brotes de enfermedades con el fin de optimizar el riego y aumentar el rendimiento de los cultivos.
Se sabe desde hace más de un siglo que las plantas, como todos los organismos vivos, emiten impulsos eléctricos en respuesta a su entorno. Sin embargo, hasta hace poco no existía una forma fiable de interpretar estas señales.
Vivent Biosignals, fundada en 2012 por Carroll Plummer y Nigel Wallbridge, ha superado esta barrera combinando sensores altamente sensibles con inteligencia artificial. En concreto, esto significa que los electrodos fijados a la planta registran continuamente sus señales electrofisiológicas. Al mismo tiempo, los algoritmos de aprendizaje automático analizan estos datos para identificar patrones repetitivos. Cada tipo de estrés (falta de agua, deficiencia de nutrientes, plaga) crea una firma eléctrica específica que la IA estudia y clasifica.
“Nuestros sensores nos permiten escuchar lo que la planta siente mucho antes de que aparezcan los síntomas visibles”, explica Julien De Giorgi, biólogo vegetal de Vivent Biosignals.
El laboratorio de la startup realiza experimentos para optimizar algoritmos existentes o desarrollar otros nuevos. Durante la visita del periodista de LID.CH se estaba realizando un estudio para identificar una señal eléctrica específica de deficiencia de calcio.
Los electrodos en plantas de tomate cultivadas con lana mineral registran su actividad bioeléctrica, de forma similar a un electrocardiograma.
Foto: Vivent Biosignals.
A algunas plantas se les privó deliberadamente de calcio. Al comparar sus señales con las de plantas bien nutridas, los investigadores identificaron patrones característicos que sirven como marcadores confiables de este estrés.
Las tecnologías de Vivent Biosignals no se limitan a las capacidades de laboratorio. Ya se están probando en condiciones reales y los resultados son convincentes. El experimento se llevó a cabo en plantaciones de arándanos, cuyos frutos se destinan a la casa de perfumes Dior. Se compararon dos parcelas: una que se regó de forma tradicional basándose en los pronósticos meteorológicos y la experiencia de los agrónomos, y una segunda donde el riego sólo se inició cuando las plantas señalaron una necesidad real mediante señales eléctricas. ¿Resultado? En la zona equipada con tecnología de Vivent Biosignals, el consumo de agua se redujo seis veces y el rendimiento de los cultivos aumentó entre 1,5 y 2 veces.
“Este experimento demuestra que la demanda de agua no siempre coincide con nuestras expectativas”, afirma Nigel Wallbridge, cofundador de la startup. “Al basarnos directamente en las señales electrofisiológicas de las plantas, podemos optimizar significativamente el riego”.
La tecnología ya la utilizan agricultores, productores de semillas e institutos de investigación en Suiza y en todo el mundo. Se puede utilizar para una variedad de cultivos, desde uvas y manzanas hasta maíz y tomates, y es adecuado para su uso tanto en invernaderos como en grandes granjas. Los productores lo utilizan para regular el riego, prevenir deficiencias de nutrientes y optimizar el uso de recursos. Los productores de semillas, a su vez, lo utilizan para evaluar la resistencia de diferentes variedades a las condiciones climáticas.
Además de la gestión de recursos, esta tecnología también es eficaz para la detección temprana de enfermedades de las plantas. Mientras que un agricultor sólo nota un problema cuando las hojas se vuelven amarillas o las frutas se infectan, el sistema Vivent Biosignals puede detectar anomalías mucho antes.
En las plantaciones de banano de Filipinas, la tecnología se está utilizando para detectar signos tempranos de marchitez por fusarium, un hongo dañino que puede destruir una cosecha entera. «El objetivo es determinar el momento exacto en el que la planta empieza a sentir la infección, mucho antes de que aparezcan los síntomas visibles», explica el biólogo vegetal Julien De Giorgi.
Vivent Biosignals también colabora con institutos de investigación para estudiar los efectos de los bioestimulantes: soluciones naturales que aumentan la resistencia de las plantas al estrés ambiental.
Aunque esta tecnología ya está disponible para una variedad de cultivos, la facilidad de uso para los agricultores sigue siendo una cuestión clave. Vivent Biosignals ha diseñado el sistema para que pueda integrarse fácilmente en los flujos de trabajo agrícolas existentes.
La instalación de los sensores es sencilla: se fijan directamente al tallo de la planta sin afectar su crecimiento. Una vez adheridos, funcionan de forma autónoma y registran continuamente señales electrofisiológicas. Los resultados se analizan automáticamente y se convierten en recomendaciones sencillas de acción en su computadora o teléfono inteligente.
«Un agricultor no necesita ser un especialista en bioseñales», afirma Nigel Wallbridge. «La idea es que pueda ver de un vistazo si todo está bien o si es necesario tomar alguna medida».
Fuente: www.lid.ch. Autor: Pascal Bieri.
Foto superior: Nigel Wallbridge y Julien Stoll prueban su tecnología en un invernadero de tomates. Foto: Vivent Biosignals.
