Antes de amarillear sus hojas o marchitarse, el banano envía una señal silenciosa: pierde agua sin que nadie lo note. Un modelo matemático descifró esa huella invisible que deja Fusarium oxysporum, el hongo más destructivo de este cultivo, responsable de contaminar el suelo por años. Apenas 20 días después de contraer la infección se detectó una caída del 34 % en el transporte de agua, lo que revela una pista que les ayudaría a los productores a encontrar la infección más rápido y tomar acciones que no pongan en riesgo el resto de la plantación.
La infección, también denominada “mal de Panamá”, es considerada como la mayor plaga en la historia del cultivo de banano, pues su resistencia es comparable con la de los fungicidas que atacan al hongo, e incluso a finales del siglo XX se empleó como agente químico para erradicar cultivos de coca, pues no solo afecta al banano, sino también al tomate, la papa y la cebolla, entre otros cultivos.
Consciente de este problema, el investigador Andrés Felipe Gómez Castaño, magíster en Matemáticas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, diseñó un modelo matemático que analiza parámetros de la planta —como transpiración, humedad, temperatura de la hoja y resistencia al paso del vapor— y los combina con una simulación del avance del hongo dentro del sistema de vasos o “tuberías” que lleva el agua desde la raíz hasta las hojas (xilema).
Al integrarlos, reprodujo con precisión este fenómeno: mientras una planta sana aumenta su movimiento de agua a medida que pasan los días, una planta infectada pierde más y más capacidad para transportarla, llegando a una diferencia de hasta 34 % menos de agua, posiblemente a causa del hongo.
Lo novedoso del trabajo está en cómo explica el modelo esa caída del agua: en lugar de quedarse en la superficie, toma la parte más compleja de la planta, es decir el cilindro central del rizoma, donde está la mayor red de vasos que llevan agua, y la traduce en un “mapa” tridimensional; diseñado en el lenguaje de programación de Python, cada vasito del xilema se puede seguir como si fuera una ruta.
Cuando el hongo avanza e invade uno de esos vasos, el modelo lo marca como “tapado”. Y así, paso a paso, va sumando cuántos conductos quedan bloqueados. Con esa información, calcula qué porcentaje está comprometido, y a partir de allí determina cuánto disminuye la transpiración, que es justamente el síntoma oculto que aparece mucho antes de que la planta muestre señales visibles de enfermedad.
Este enfoque permite medir indirectamente algo que en la planta real es invisible: qué porcentaje del sistema de transporte de agua está siendo inutilizado por el hongo antes de que haya síntomas externos.
Asintomático no significa indetectable
La investigación del magíster Gómez demuestra que este cálculo coincide con las mediciones experimentales realizadas en 2021 por investigadores de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Medellín: las plantas sanas muestran una ligera ganancia en la cantidad de agua que mueven día tras día, mientras que las infectadas presentan una pendiente claramente negativa, la misma que explica la caída en alrededor de tres semanas.
Así, por primera vez se conectan en un solo modelo coherente: la anatomía del banano, la fisiología de la transpiración y el avance interno del Fusarium, algo que no aparecía en la literatura científica previa. Hasta ahora se sabía que la transpiración caía, pero no se había explicado matemáticamente por qué ocurría ese desplome ni cómo ese proceso seguía la ruta anatómica del hongo dentro del xilema. Ahora esa relación está cuantificada.
Además, aunque el modelo no reemplaza las costosas pruebas de laboratorio, como la espectroscopia (luz que evalúa la pérdida de clorofila en la planta), sí constituye una base científica crucial. Conocer qué cambia en la planta y en qué momento permite orientar tecnologías de detección temprana, desde sensores de intercambio gaseoso hasta sistemas automatizados que monitoreen cultivos completos.
Para un cultivo tan vulnerable ante el hongo como el banano, y para una enfermedad sin cura ni tratamiento químico eficiente, anticipar la infección incluso unos días antes puede marcar la diferencia entre perder una planta o perder una hectárea.
En 2023, datos de la Unidad de Planificación Rural Agropecuaria mostraron que Colombia produjo más de 2,5 millones de toneladas de banano, y su cultivo genera cerca de 293.648 empleos directos e indirectos que sostienen a alrededor de 36.000 familias en el país. Por ello buscar estrategias que eviten pérdidas económicas para los productores es fundamental para la economía nacional.
El trabajo del ingeniero Gómez evidencia que aunque la infección comienza a nivel microscópico y parece indetectable, el banano sí deja señales medibles y consistentes; lo que faltaba era un método capaz de interpretarlas. Su modelo matemático convierte esa señal —la pérdida progresiva de agua— en una potencial herramienta para detectar tempranamente la infección, y abre una nueva vía para comprender un enemigo histórico de la agricultura mundial. El trabajo fue dirigido y apoyado por el profesor Diego Alejandro Muñoz Durango, de la Facultad de Ciencias de la UNAL Sede Medellín.
PUBLICADO POR: https://agenciadenoticias.unal.edu.co
Angélica comentó sobre ECUADOR: FIASA abre fondos para investigación agrícola · hace 6 h
«Muy excelente proyecto, yo trabajo en un proyecto fiasa con la universidad»