Investigaci贸n de la BUAP une f铆sica del universo y agricultura para frenar plagas sin qu铆micos
Puebla, Pue.- Un grupo de investigadores de la Benem茅rita Universidad Aut贸noma de Puebla demostr贸 que las leyes de la f铆sica que explican fen贸menos subat贸micos tambi茅n pueden aplicarse al desarrollo de agricultura sostenible y al control natural de plagas.
El equipo utiliz贸 la teor铆a de percolaci贸n, un modelo matem谩tico que describe c贸mo se conectan los sistemas complejos, para analizar tanto la propagaci贸n de enfermedades en cultivos como la formaci贸n de estados extremos de la materia.
Los investigadores Jhony Eredi Ram铆rez, Arturo Fern谩ndez T茅llez, Ygnacio Mart铆nez Laguna, Jes煤s Francisco L贸pez Olgu铆n y Agust铆n Arag贸n Garc铆a desarrollaron un modelo que demuestra que una plantaci贸n agr铆cola funciona de manera similar a un sistema f铆sico poroso.
Este enfoque abre nuevas oportunidades para dise帽ar estrategias agr铆colas m谩s eficientes y respetuosas con el medio ambiente.
Estrategias naturales contra enfermedades agr铆colas
El estudio se centr贸 inicialmente en el pat贸geno Phytophthora, responsable de p茅rdidas millonarias en la agricultura mundial.
Este microorganismo se propaga mediante esporas que se desplazan en el agua del suelo hasta alcanzar las ra铆ces de las plantas.
En Puebla, el pat贸geno afecta principalmente cultivos de papa, chile y aguacate.
Los cient铆ficos descubrieron que la disposici贸n espacial de las plantas puede impedir la propagaci贸n del pat贸geno.
La estrategia m谩s eficaz consiste en organizar los cultivos en diagonales alternas, un patr贸n similar al tablero de ajedrez.
Este m茅todo genera barreras naturales que reducen significativamente el avance de la enfermedad.
Aplicaciones en f铆sica de part铆culas
El equipo de investigaci贸n tambi茅n aplic贸 estos modelos al estudio del Plasma de Quarks y Gluones, un estado de la materia que existi贸 en los primeros instantes del universo.
Para ello analizaron datos provenientes del Large Hadron Collider y del Relativistic Heavy Ion Collider.
Los resultados revelaron que la temperatura necesaria para formar este plasma depende del tama帽o de los n煤cleos que colisionan.
Por ejemplo, las colisiones entre protones requieren hasta 20 veces m谩s energ铆a que las colisiones entre n煤cleos pesados como el plomo.
Este hallazgo permiti贸 comprender mejor los comportamientos colectivos observados en experimentos de f铆sica de altas energ铆as.
Energ铆a, entrop铆a y comportamiento de part铆culas
En una fase posterior de la investigaci贸n, el equipo analiz贸 la relaci贸n entre energ铆a y entrop铆a en colisiones de part铆culas.
Los cient铆ficos estudiaron datos de experimentos con energ铆as que van desde 0.2 hasta 13 TeV.
Los resultados mostraron que el sistema de part铆culas no se comporta como un gas ideal.
Por el contrario, su capacidad calor铆fica aumenta conforme crece la energ铆a, lo que indica la aparici贸n de nuevos grados de libertad.
Este comportamiento revela que el sistema puede almacenar energ铆a de formas m谩s complejas.
Redes complejas para proteger cultivos
En 2025, los investigadores aplicaron estos modelos al estudio de la Tetranychus urticae, una plaga que se desplaza entre plantas por contacto de hojas.
El an谩lisis demostr贸 que los policultivos inspirados en sistemas tradicionales como la milpa son altamente efectivos para limitar la propagaci贸n de plagas.
Adem谩s de controlar enfermedades, estos sistemas pueden aumentar el rendimiento de la tierra al fomentar interacciones positivas entre especies.
Los resultados tambi茅n indican que elegir adecuadamente las combinaciones de cultivos permite mantener la producci贸n incluso en suelos con presencia de pat贸genos.
Reconocimiento cient铆fico internacional
La investigaci贸n recibi贸 reconocimiento internacional mediante los premios Futured Articles y Scientific Highlight Articles del American Institute of Physics.
El proyecto cont贸 con apoyo de la Secretar铆a de Ciencias, Humanidades, Tecnolog铆a e Innovaci贸n y de la Vicerrector铆a de Investigaci贸n y Estudios de Posgrado de la BUAP.
Este trabajo demuestra que la ciencia interdisciplinaria puede ofrecer soluciones innovadoras para desaf铆os globales como la seguridad alimentaria y la sostenibilidad agr铆cola.
*ARD