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miércoles, 19 de noviembre de 2025

Bacteria colombiana ayudaría a las rosas a “sacarse la espinita” de hongo dañino

 En un experimento que cambiaría la forma de producir las rosas en Colombia, una microbióloga logró que una bacteria redujera más de la mitad del daño causado por el hongo gris, un patógeno que puede generar pérdidas de hasta el 40 % del cultivo; también encontró cómo cultivarla de manera abundante y económica. Su aporte abre una posibilidad real de que los floricultores cuenten con una alternativa natural a los fungicidas químicos, para depender menos de ellos y evitar que cientos de ramos terminen en la basura.

El hongo gris –que aparece como una mancha que avanza rápidamente sobre los pétalos– es uno de los mayores dolores de cabeza para las fincas floricultoras. Puede afectar la planta en cualquier etapa, y si encuentra condiciones de humedad se puede activar después de permanecer latente, lo que hace que su control sea especialmente difícil.

Ante este panorama, la investigadora Laura Marcela Boyacá Olaya, magíster en Microbiología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), decidió probar una alternativa biológica: una bacteria con potencial para frenar este patógeno según estudios previos del Grupo de Microbiología Agrícola del Instituto de Biotecnología de la UNAL (IBUN).

Para ello retomó 4 cepas candidatas evaluadas en un proyecto anterior y las comparó nuevamente para escoger la más efectiva. La ganadora: Bacillus velezensis, es una bacteria que mostró buena capacidad de sobrevivir, crecer con estabilidad y detener el avance del hongo tanto en laboratorio como en pétalos de rosa reales.

Para comprobar su desempeño, primero la enfrentó directamente al hongo en placas de laboratorio. Luego, para acercarse a una situación más realista, aplicó la bacteria sobre pétalos de rosa sin fungicidas –de una empresa floricultora en Chía– y los expuso al patógeno. Los pétalos tratados se infectaron menos, lo que confirmó que esta bacteria es una aliada funcional y no solo una posibilidad teórica.

“Buscábamos la que mostrara la menor tasa de infección, y esta fue la que mejor respondió”, explica la investigadora.

Un mundo micro para una solución macro

Después de confirmar el potencial de la bacteria, el siguiente reto de la investigadora fue saber si esta se podía producir en grandes cantidades sin que el proceso se volviera inviable para una empresa. Para ello probó 3 formas de “alimentarla” y eligió la que permitía un crecimiento más fuerte y un mejor efecto contra el hongo. Luego estudió 4 factores cruciales –como los nutrientes y ciertas condiciones de cultivo– para encontrar la combinación que permitiera obtener más bacterias sin que perdieran su capacidad protectora.

Las dietas fueron: un medio de cultivo rico en nutrientes y muy usado para que las bacterias crezcan rápido; otro empleado ampliamente en microbiología agrícola por su equilibrio entre nutrientes y estabilidad; y un medio más simple y económico con componentes mínimos. Mientras los primeros dos son “menús” completos que favorecen un crecimiento abundante, el último es más básico y está pensado para reducir costos. Al evaluarlos, la magíster escogió el que le permitió a la bacteria crecer con mayor estabilidad y mantener su capacidad de frenar al hongo sin encarecer el proceso.

Con las condiciones adecuadas, es decir el medio de cultivo rico en nutrientes, la bacteria alcanzó recuentos muy altos a las 120 horas: más de 300.000 millones de células y cerca de 10.000 millones de esporas por cada mililitro de cultivo, eso sin perder su capacidad de reducir más del 50 % del daño causado por el hongo.

El estudio también mostró que la bacteria puede crecer bien aunque se usen menos cantidades de los ingredientes que normalmente se necesitan para alimentarla, lo que bajaría los costos de producción. Además, la parte activa, es decir el líquido donde están las sustancias que frenan al hongo (surfactina, iturina y fengicina), funcionó incluso mejor cuando se diluyó en agua, señal de que un futuro producto rendiría más y resultaría más económico para los floricultores.

Si esta alternativa se implementara el sector tendría varios beneficios, entre ellos reducir el uso de fungicidas sintéticos, lo que disminuiría la resistencia del hongo y los costos de producción. Y aunque el estudio no evaluó si la bacteria tiene efectos sobre el crecimiento de la planta, sí se sabe que en otros cultivos especies similares han mostrado beneficios adicionales.

El uso excesivo de fungicidas termina afectando tanto a las rosas como a quienes las cultivan. En las plantas puede quemar hojas y tejidos, alterar la vida del suelo al eliminar microorganismos útiles y volver más resistentes a los hongos que se quieren controlar. Para los trabajadores, la exposición repetida –por contacto, inhalación o incluso ingestión accidental– puede causar irritaciones, problemas respiratorios y efectos tóxicos con el tiempo. Por eso reducir la dependencia de estos productos se ha vuelto una necesidad urgente en la floricultura.

La investigadora es clara en señalar que el producto aún no está finalizado. Faltan pruebas en campo con más flores, estudios de estabilidad, validación en diferentes variedades y evaluación sobre cuánto dura su efecto una vez formulado. Sin embargo el camino está bien trazado, pues demostró que la bacteria controla el hongo, se puede producir en grandes cantidades y tiene características que facilitarían un proceso de fabricación sostenible.

El trabajo fue dirigido por los profesores Daniel Vélez y Luis Miguel Serrano, ambos de la UNAL.

Con 56.215 toneladas en 2023, Colombia ocupó el segundo lugar como mayor exportador mundial de flores y el cuarto de rosas de corte. Por eso contar con una solución natural, económica y eficaz marcaría una diferencia importante en la floricultura del país. Este hallazgo no solo apunta a un cultivo más sano, sino también a un sector más competitivo y sostenible.









lunes, 30 de diciembre de 2024

Firmas hiperespectrales mejoran la agricultura colombiana con inteligencia artificial

 Por la limitada capacidad del ojo humano para observar los fenómenos de la naturaleza, históricamente el hombre ha recurrido a herramientas más sensibles a la luz, entre ellas las imágenes hiperespectrales, una técnica que aunque se usa para monitorear desde el espacio la Tierra y otros planetas, también se puede usar en contextos mucho más cercanos –por ejemplo agricultura o investigación biológica–, como ya lo hace la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira.

En Colombia, el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) está implementando esta tecnología –que funciona mediante sistemas de imágenes con cámaras especializadas–, impulsada entre otros por el ingeniero agrónomo Diego Felipe Conejo Rodríguez, candidato a Doctor en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Palmira.

En el mundo de la botánica cada planta tiene su propia “firma”, una característica única que refleja su identidad, similar a la huella dactilar en los seres humanos. Para este caso, las firmas hiperespectrales se basan en la reflectancia (cantidad de luz que un cuerpo refleja después de absorber parte de la energía que recibe) emitida por cada planta en un rango específico de longitud de onda.

“Uno puede ir al campo a tomar la firma hiperespectral, ingresar los datos al modelo, y el mismo modelo clasifica la especie sin necesidad de una valoración taxonómica”, explicó el investigador. En Colombia esta técnica se está empezando a aplicar en especies como cacao, limón, borojó y otras plantas nativas del Pacífico y la Amazonia colombiana, y ha logrado clasificar las muestras evaluadas con 96 % de precisión.

Las firmas hiperespectrales –que representan la “huella digital” de cada planta– revolucionarán la agricultura en Colombia, gracias al desarrollo de una innovadora tecnología que utiliza inteligencia artificial regenerativa para clasificar especies vegetales y animales con 96 % de precisión, y que promete mejorar el análisis de cultivos en tiempo real, reduciendo costos y maximizando eficiencia.

Esta tecnología opera en un rango extendido de 350 a 2.500 nanómetros, superando de forma significativa a los métodos tradicionales, que generalmente alcanzan niveles más limitados –entre 400 y 700 nanómetros, restringidos al espectro visible–, lo que representa un avance científico, ya que permite analizar características invisibles al ojo humano como la concentración de nutrientes o moléculas específicas, preservando las muestras sin afectar la planta mientras identifica cultivos y evalúa su composición física y química con una precisión sin precedentes.


Aunque hace 50 años la NASA desarrolló las firmas hiperespectrales para analizar y explorar planetas y estrellas respecto al contenido de hierro o minerales, hoy esta tecnología está al alcance de la agricultura gracias a equipos avanzados como el QualitySpecTech (valorado en cerca de 100.000 dólares), un dispositivo que permite recolectar datos precisos en pocos segundos, revolucionando la forma en que se monitorean los cultivos.

Inteligencia artificial y big data, la alianza perfecta

Para interpretar las firmas hiperespectrales, el investigador Conejo emplea modelos de inteligencia artificial (IA) regenerativa, la cual aprende continuamente a medida que se introducen nuevos datos, a diferencia de la IA convencional, que solo recibe cierta cantidad de datos fijos para predecir. Esto es clave en un país megadiverso como Colombia, en donde constantemente se descubren nuevas especies y variedades.

“Sin IA sería muy complejo clasificar las especies con esta tecnología, debido a la cantidad de información; por ejemplo, de 80 especies que evaluamos en Amazonas y el Pacífico tenemos un registro de más de 5 millones de datos, lo que implica tener big data y computación a la mano para poder generar la clasificación”, indica el científico.

Así, los modelos de IA regenerativa seleccionaron las 30 variables más relevantes de entre miles de plantas analizadas en las dos regiones colombianas seleccionadas, lo que permitió clasificar las especies de manera eficiente para el Banco de Germoplasma que resguarda el CIAT con el propósito de garantizar los alimentos en el futuro de la humanidad.

Estas firmas tienen aplicaciones que van más allá de la clasificación de especies; por ejemplo, pueden identificar compuestos químicos en plantas medicinales, optimizar el manejo de cultivos y monitorear su desarrollo fenológico (reacción de organismos vivos a los cambios climáticos y estacionales del entorno) sin necesidad de destruir muestras. “Es como tener un laboratorio portátil que trabaja en tiempo real”, destacó el experto Conejo.

Los retos

Uno de ellos es el elevado costo de los equipos, lo que limita su acceso a centros de investigación y productores pequeños. Otro desafío es la formación de capital humano. “En Colombia aún hay pocos ingenieros agrónomos y biólogos capacitados para utilizar estas herramientas, por lo que es esencial reducir los costos de los sensores y fomentar su uso masivo para democratizarlas”, advierte el investigador.

Esta tecnología permite no solo identificar especies vegetales y animales, sino también predecir aquellas que aún no se conocen, lo que contribuye con la preservación y el uso sostenible de la biodiversidad. “Hoy también lo están haciendo con la mosca soldado negra, que es una especie de mucho interés para la valorización de residuos orgánicos”, concluye el investigador.