En el marco de la agricultura 4.0 y las nuevas tecnologías aplicadas al manejo sostenible de cultivos, un grupo de investigadores ha desarrollado una variedad experimental de tomate genéticamente modificada, capaz de cambiar de color ante deficiencias de nitrógeno en el suelo mucho antes de que se manifiesten daños visibles en la planta.

Esta innovación biotecnológica para la detección temprana de deficiencias nutricionales, inspirada en estudios previos realizados en hortalizas como el tomate, puede representar un salto cualitativo en la gestión de nutrientes y en la agricultura de precisión aplicada al sector de los berries, específicamente el arándano, una de las industrias frutícolas de mayor crecimiento y competitividad a nivel mundial.

Una planta que “habla” con el agricultor

La investigación se aplicaría en una variedad de arándano modificado, para expresar un pigmento natural de tipo antociánico cuando el sistema radicular detecta niveles críticos de nitrógeno disponible.

En condiciones normales, la planta mantiene su característico verde azulado, pero cuando el suelo entra en un umbral de deficiencia, las hojas adquieren tonalidades rojizas o violáceas, señal inequívoca de que requiere fertilización.

La respuesta visual se activa antes de que aparezcan síntomas de estrés, como clorosis o necrosis, lo que brinda al productor un margen temporal para intervenir con precisión, evitando pérdidas de rendimiento o calidad de fruta.

“La idea es transformar al cultivo en su propio sensor. Que la planta comunique de manera visual lo que ocurre bajo tierra, antes de que sea tarde”, explicó uno de los investigadores líderes del proyecto.

Sostenibilidad y eficiencia: dos objetivos clave

La tecnología se fundamenta, entre otros factores, en el problema global provocado por el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados. Porque en la fruticultura moderna, especialmente en los sistemas intensivos de berries, los agricultores suelen aplicar entre un 30 % y 50 % más de nitrógeno del necesario, lo que eleva los costos de producción y genera impactos ambientales significativos, como la contaminación de aguas subterráneas, eutrofización de lagos y emisiones de gases de efecto invernadero.

Los arándanos inteligentes permitirían ajustar la fertilización a las necesidades reales del cultivo, reduciendo el desperdicio y mejorando la eficiencia del uso de nutrientes (EUN). Esto se alinea con los objetivos de sostenibilidad promovidos por organismos internacionales y por las principales cadenas exportadoras, que buscan certificaciones de producción limpia y trazabilidad ambiental.

Un nuevo paradigma en la agricultura de precisión

Tradicionalmente, la detección de deficiencias de nitrógeno se basa en análisis foliares o de suelo, o en el uso de sensores ópticos especializados.
Si bien estas herramientas son efectivas, resultan costosas, técnicas y poco accesibles para pequeños y medianos productores.

En cambio, estas plantas centinela funcionan como biosensores vivos y de bajo costo. Podrían intercalarse entre las hileras de cultivo o en sectores estratégicos del predio, sirviendo como indicadores visuales del estado nutricional general del campo. Los productores, simplemente observando los cambios de color, podrían decidir cuándo y dónde aplicar fertilizantes, sin necesidad de instrumentación compleja.

Además, en sistemas tecnificados, la señal cromática puede ser detectada por cámaras multiespectrales instaladas en drones o tractores, permitiendo generar mapas digitales de nutrición en tiempo real. De esta forma, el arándano inteligente se convierte en una herramienta integrable con plataformas de agricultura digital, favoreciendo un manejo de precisión adaptable a cualquier escala productiva.

Impacto potencial en la industria del arándano

El arándano es hoy una de las frutas con mayor dinamismo en el comercio internacional, con una superficie y producción que crece sostenidamente en América, Europa y Asia.

Países líderes como Perú, Chile, México, Marruecos, Polonia y China enfrentan el desafío de sostener altos rendimientos sin degradar el suelo ni sobreutilizar fertilizantes.

La incorporación de biosensores vivos podría significar una revolución en la gestión del cultivo, aportando ventajas tanto económicas como ambientales:

• Reducción de costos en fertilización y monitoreo.
• Aumento de la productividad por nutrición equilibrada y menos estrés fisiológico.
• Disminución de la huella ambiental asociada a la lixiviación de nitratos.
• Facilidad de adopción tecnológica, incluso por pequeños agricultores.

Además, el uso de estas plantas centinela podría extenderse a otros nutrientes críticos, como fósforo o potasio e incluso servir como base para sistemas de bioalertas integradas frente a condiciones de sequía o estrés térmico.

Democratización de la agricultura inteligente

El equipo trabaja además en el desarrollo de una aplicación móvil que permita correlacionar el color de las hojas con los niveles de nitrógeno disponibles, democratizando el acceso a esta tecnología y poniéndola al alcance de pequeños productores y agricultores familiares.

“La meta es hacer que la agricultura de precisión sea más accesible, eficiente y sustentable. El arándano inteligente podría convertirse en una herramienta clave para mejorar la productividad y reducir el impacto ambiental de la fruticultura”, afirman los investigadores.

Este tipo de innovaciones refuerza la tendencia global hacia sistemas agrícolas más sostenibles y basados en datos, donde la biotecnología y la digitalización convergen para optimizar el manejo del recurso más limitado del siglo XXI: los nutrientes del suelo.