La necesidad de conocer en profundidad la fisiología de los cultivos en la agronomía requirió estudiar de manera interdisciplinaria las ciencias básicas y aplicadas. La electrofisiología fue una ciencia reciente que analizó aspectos eléctricos de la actividad vegetal. En las plantas existieron ondas eléctricas de baja intensidad que se propagaron desde la raíz a las hojas (transmisión de larga distancia con referencia a las dimensiones de la planta). Estas ondas de potenciales de acción (ondas AP) consistieron en estímulos eléctricos resultantes de los cambios de composición química de la savia, despolarización celular y transporte de iones, provocando cambios sobre la morfología y fisiología en respuesta a estímulos externos como la disponibilidad de agua, enfermedades, entre otras.
El proyecto planteó el abordaje del estudio de las respuestas bioeléctricas en cultivos leñosos, tomando como modelo la vid. Para ello, se propuso desarrollar y caracterizar la efectividad de medidores de potenciales de acción en diversos órganos de la vid. Este desarrollo fue realizado por un equipo interdisciplinario, integrado por investigadores del Departamento de Producción Vegetal de la Facultad de Agronomía y del Departamento de Electrónica del Instituto de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería.
Se planteó una implementación del sistema prototipo de medición de potenciales de acción en tiempo real, la calibración de dicho sistema y el modelado de la dinámica de esas ondas y el entendimiento de sus patrones en función de otras variables relevantes de fisiología de la planta e interacción con el ambiente (humedad del suelo, lluvias, temperatura). Esto se realizó en plantas en macetas y en plantas de un viñedo comercial con el fin de evaluar los prototipos en condiciones de intemperie.
Con esta propuesta inicial, se pudo fortalecer un equipo de investigadores que trabajaron a nivel interdisciplinario y, así, a futuro formar un núcleo de investigaciones en electrofisiología vegetal.
El proyecto que se propuso plantea el abordaje del estudio de respuestas bioeléctricas (bioimpedancias y potenciales de acción) en cultivos leñosos, tomando como modelo la planta de vid.
Objetivos Específicos:
- Desarrollar e implementar un prototipo de medición de potenciales de acción a tiempo real.
- Calibrar el prototipo y realizar el modelado de la dinámica de los potenciales de acción para ser relacionado con la respuesta de la planta (variables fisiológicas como conductividad estomática o estatus hídrico) de interacción con el ambiente (humedad del suelo, temperatura, radiación solar, entre otras).
- Evaluar los prototipos a dos niveles: bajo situaciones controladas (plantas en macetas) y bajo situación real (a campo) con el fin de evaluar los sistemas en condiciones de intemperie.
- Generar un antecedente nacional de estudios de electrofisiología vegetal como una herramienta para una agricultura de precisión.
- Formar recursos humanos a través de estudios interdisciplinarios.
Facultad de Agronomía
Facultad de Ingeniería
Mercedes Fourment (mfourment@fagro.edu.uy)
Leonardo Barboni (ing.barboni@gmail.com)