Investigadores de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) desarrollaron un innovador enfoque científico que utiliza principios de la Física para prevenir enfermedades en cultivos agrícolas y promover prácticas sostenibles que reduzcan el uso de químicos.
El estudio, realizado por los científicos Jhony Eredi Ramírez, Arturo Fernández Téllez, Ygnacio Martínez Laguna, Jesús Francisco López Olguín y Agustín Aragón García, combina conocimientos de física estadística y agroecología para analizar cómo se propagan enfermedades y plagas entre las plantas.
Los investigadores aplicaron la Percolation Theory, una rama de la física que estudia la conectividad de los sistemas, para demostrar que una plantación agrícola puede comportarse de forma similar a un sistema físico poroso. Este modelo permite predecir cómo se propagan patógenos en los campos de cultivo.
Uno de los principales problemas analizados fue la propagación de Phytophthora, conocido como el “destructor de plantas”, un patógeno que causa pérdidas económicas significativas en cultivos como papa, chile y aguacate, particularmente en el estado de Puebla.
Los resultados del estudio muestran que organizar los cultivos en configuraciones intercaladas, como columnas o diagonales alternas —similar a un tablero de ajedrez—, puede crear barreras naturales que frenan la propagación de enfermedades en el campo. Entre las configuraciones analizadas, el diseño en diagonales alternas resultó ser el más efectivo para reducir el avance del patógeno sin recurrir a fungicidas químicos.
El equipo científico también aplicó el mismo modelo teórico en el ámbito de la física de partículas para estudiar el Quark–Gluon Plasma, un estado extremo de la materia que se investiga en experimentos de colisiones de partículas en instalaciones como el Large Hadron Collider y el Relativistic Heavy Ion Collider.
Este análisis reveló que la temperatura necesaria para generar este estado de la materia depende del tamaño de las partículas que colisionan, lo que ayuda a explicar comportamientos observados en experimentos de alta energía.
Además, el equipo estudió la relación entre la entropía y la capacidad calorífica en sistemas de partículas sometidos a energías de colisión que van desde 0.2 hasta 13 teraelectronvoltios, lo que permitió comprender mejor cómo estos sistemas adquieren nuevos grados de libertad para almacenar energía.
Más allá de la física fundamental, los investigadores concluyen que los policultivos inspirados en sistemas tradicionales como la milpa mexicana pueden ser una estrategia efectiva para frenar plagas como Tetranychus urticae (arañita roja) y aumentar la productividad agrícola de forma sostenible.
Este trabajo multidisciplinario, desarrollado por especialistas de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y el Centro de Agroecología de la BUAP, representa un avance en la búsqueda de soluciones científicas para la seguridad alimentaria y la agricultura sostenible.
La investigación cuenta con el apoyo de la Secretaría de Ciencias, Humanidades, Tecnología e Innovación y de la Vicerrectoría de Investigación y Estudios de Posgrado de la BUAP. Además, sus resultados han sido reconocidos por el American Institute of Physics con las distinciones Futured Articles y Scientific Highlight Articles.
