Contrariamente a la creencia popular, los cultivos agrícolas pueden estar cantando, "Lluvia, la lluvia se va", en lugar de "Deja que llueva, deja que llueva". Aunque se comprende bien la importancia de la lluvia para proporcionar agua y nutrientes a la vida vegetal, también contribuye a la dispersión de partículas patógenas microscópicas. Los patógenos, como bacterias, virus u hongos, causan enfermedades nocivas para las plantas y, a menudo, conducen a la destrucción de los campos agrícolas. Con muchos métodos de dispersión posibles, a menudo puede ser difícil evaluar ladaño del impacto de un patógeno antes de que sea demasiado tarde.
En la 70a reunión anual de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Estadounidense de Física, que se llevará a cabo del 19 al 21 de noviembre en el Centro de Convenciones de Colorado en Denver, Colorado, investigadores de Virginia Tech presentarán su trabajo sobre los mecanismos de dispersión de la oxidación por gotas de lluvia.hongos en las plantas de trigo.
"Nuestra investigación se centró en cómo la gota de lluvia dispersó las partículas patógenas de tamaño micro a largas distancias, dijo Sunghwan Sunny Jung, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica de Virginia Tech". Anteriormente, la gente estudiaba este tema.por un tiempo y afirmó que las salpicaduras causaron la dispersión del patógeno, pero en este estudio, descubrimos que existen otros dos mecanismos para dispersar los patógenos ".
Se han descubierto dos mecanismos de dispersión de patógenos. El primero es un mecanismo de anillo de vórtice, donde un anillo de partículas patógenas se propaga y se dispersa radialmente después de que una gota impacta en la superficie de una planta. En el otro, los patógenos se dispersan por un mecanismo de colisión elásticaJung describe esto en términos de bolas de billar: "Tienes bolas de billar que forman un triángulo, así que si golpeas una bola en el frente, las otras bolas serán expulsadas".
La identificación de estos mecanismos no estuvo exenta de desafíos. Los patógenos son microscópicos, alrededor de 10 micrómetros, y se mueven extremadamente rápido con velocidades de 1 metro por segundo, por lo que deducir mecanismos basados en sus patrones de liberación no fue una tarea sencilla. El equipo de investigación empleófuertes luces láser y cámaras de alta velocidad para capturar y rastrear los patógenos.
"Proyectamos un láser potente en el sitio de un patógeno y luego soltamos una gota para observar cómo los patógenos se desprendían de la superficie", dijo Jung.
La raíz de este problema es su naturaleza de oposición: la lluvia es un proceso natural que suministra miles de galones de agua dulce a los cultivos cada año, pero al mismo tiempo dispersa patógenos y daña los rendimientos agrícolas. Esta investigación proporciona información sobre posibles soluciones agrícolas"Estamos tratando de caracterizar qué tan lejos vuelan estos patógenos de una planta a las otras, luego podemos sugerir cuál es la distancia óptima o la disposición de los cultivos en el campo", dijo Jung.
Cuando los investigadores observaron específicamente el óxido amarillo Puccinia triticina en las plantas de trigo, el daño patógeno es claro.
"Dado que el trigo proporciona aproximadamente una cuarta parte del suministro mundial de alimentos, la propagación de patógenos puede causar un gran problema en términos de rendimiento de grano todos los años", dijo Jung. "Minimizar el daño patógeno al tener en cuenta los mecanismos de dispersión y la variedad óptima de cultivosno solo puede proteger la cosecha de trigo de la pérdida continua de rendimiento, sino que también protege todos los sistemas agrícolas de la propagación continua de patógenos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por División de dinámica de fluidos de la American Physical Society . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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