Investigadores de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea de Jerusalén y del Instituto Volcani han desarrollado un enfoque innovador para estudiar la resistencia del trigo ante condiciones climáticas adversas. Mediante el uso de drones equipados con cámaras térmicas y hiperespectrales, el equipo ha logrado identificar variedades de trigo que pueden prosperar en climas cálidos y secos, una prioridad urgente en el contexto de la inseguridad alimentaria global y el cambio climático.
La investigación, liderada por el candidato a doctorado Roy Sadeh bajo la supervisión del Dr. Ittai Herrmann y el Prof. Zvi Peleg, fue publicada recientemente en la revista Computers and Electronics in Agriculture. Para llevar a cabo el estudio, se realizaron vuelos de drones sobre experimentos de trigo en el refugio de lluvia del centro de investigación Pheno-IL, donde se recogieron imágenes detalladas que capturan tanto el calor emitido como la luz reflejada por las plantas.
Un enfoque revolucionario en la investigación agrícola
Las imágenes obtenidas permitieron a los investigadores estimar la capacidad de diferentes variedades de trigo para gestionar el agua a través de los estomas, pequeñas aberturas en las hojas que regulan el intercambio de humedad y gases. Además, se realizó un seguimiento de características como el índice de área foliar y el contenido de clorofila.
Utilizando modelos de aprendizaje automático, el equipo analizó estos datos a lo largo de dos temporadas de crecimiento, logrando establecer vínculos entre las características de las plantas y regiones específicas del genoma del trigo. En total, se identificaron 16 marcadores genéticos asociados con un mejor rendimiento bajo condiciones óptimas y de sequía, los cuales fueron validados en un ensayo de campo posterior.
Roy Sadeh, primer autor del estudio, destacó que “hasta ahora, medir la conductancia estomática, que es la capacidad de la planta para regular el agua, era un proceso lento que requería herramientas manuales. Este enfoque basado en drones ofrece una forma rápida y poderosa de identificar plantas tolerantes a la sequía, sin necesidad de tocarlas”.
Los hallazgos de esta investigación ofrecen un camino práctico para los fitomejoradores que buscan desarrollar trigo de alto rendimiento y resistente al clima. La integración de la tecnología de drones con el análisis genético podría acelerar drásticamente el proceso de mejoramiento, ayudando a la agricultura a adaptarse a la creciente demanda alimentaria global y a las condiciones ambientales cambiantes.
En el transcurso de la investigación, se evaluaron 300 genotipos de trigo diversos cultivados bajo condiciones óptimas y de sequía en la instalación de refugio de lluvia. El equipo empleó modelos de máquinas de soporte vectorial para estimar las características de las plantas basándose en las imágenes capturadas por los drones, logrando una mejora del 28% en la precisión de la estimación del uso de agua. Este estudio representa la primera vez que se utilizan medidas de conductancia estomática basadas en UAV para mapear marcadores genéticos en el trigo.
A medida que el cambio climático continúa afectando a los sistemas alimentarios globales, innovaciones como esta ofrecen una forma poderosa de asegurar la agricultura para el futuro. Al combinar tecnología de vanguardia con conocimientos genéticos, esta investigación allana el camino hacia el desarrollo más rápido de variedades de trigo que puedan resistir el calor, la sequía y otras tensiones climáticas, contribuyendo así a garantizar la seguridad alimentaria para las generaciones venideras.
