Teoría cuántica y milpa: la estrategia que busca frenar plagas sin químicos
Un equipo multidisciplinario demuestra que la teoría de percolación, usada para estudiar estados extremos de la materia, puede frenar plagas y enfermedades en cultivos prioritarios sin recurrir a químicos.
PUEBLA.- Investigadores de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) demostraron que las leyes que describen los fenómenos más diminutos del universo también pueden convertirse en aliadas de la agricultura sostenible. A partir de la teoría de percolación —rama de la Física estadística que analiza cómo se conectan los sistemas—, científicos poblanos desarrollaron un modelo capaz de predecir tanto la propagación de enfermedades en cultivos como la formación de estados exóticos de la materia.
El equipo, integrado por Jhony Eredi Ramírez, Arturo Fernández Téllez, Ygnacio Martínez Laguna, Jesús Francisco López Olguín y Agustín Aragón García, probó que una plantación agrícola puede comportarse de manera semejante a un sistema físico poroso: si las plantas susceptibles están conectadas entre sí, el patógeno se propaga; si se rompe esa continuidad, la enfermedad se detiene.
La Física como escudo natural
Con un enfoque agroecológico, los investigadores publicaron un estudio sobre el manejo de Phytophthora, patógeno conocido como “el destructor de plantas”, responsable de pérdidas millonarias en cultivos de papa, chile y aguacate en Puebla y otras regiones. Este organismo se desplaza mediante esporas que “nadan” en la humedad del suelo hasta alcanzar las raíces.
El hallazgo central fue que el diseño del cultivo importa tanto como el tratamiento. Al organizar las plantas en configuraciones intercaladas —como diagonales alternas, similares a un tablero de ajedrez— se crean barreras naturales que impiden que la enfermedad cruce todo el terreno. Según el estudio, esta disposición reduce drásticamente la propagación sin necesidad de fungicidas químicos.
Del campo al universo primigenio
La misma teoría fue aplicada por el equipo en investigaciones desarrolladas en los aceleradores de partículas más potentes del mundo, como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) y el Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC).
Ahí estudiaron el Plasma de Quarks y Gluones (QGP), un estado de la materia que existió microsegundos después del Big Bang. Aplicando la teoría de percolación, descubrieron que la temperatura necesaria para formar este plasma depende del tamaño de los núcleos que colisionan: los protones requieren energías hasta 20 veces mayores que núcleos pesados como el plomo para liberar quarks.
Posteriormente, al analizar colisiones con energías de entre 0.2 y 13 TeV, observaron que el sistema no se comporta como un gas ideal. Su capacidad calorífica aumenta con la energía, señal de que adquiere nuevos grados de libertad: una transformación estructural interna comparable a cambios de fase en la materia.
Seguridad alimentaria con redes complejas
En 2025, la investigación dio un nuevo giro al integrar la física de redes complejas al combate de plagas como la arañita roja (Tetranychus urticae), ácaro que se propaga por contacto entre hojas. La conclusión fue contundente: el diseño de policultivos inspirados en sistemas ancestrales como la milpa rompe la continuidad de las plantas susceptibles y detiene la expansión.
Incluso en suelos con alta presencia inicial de patógenos, elegir estratégicamente combinaciones de plantas según su nivel de susceptibilidad permite mantener producción estable y sostenible.
La colaboración entre la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y el Centro de Agroecología de la BUAP demuestra que un mismo modelo matemático puede explicar fenómenos en el interior de una estrella y, al mismo tiempo, diseñar granjas resilientes frente a crisis alimentarias.
El proyecto cuenta con respaldo de la Secretaría de Ciencias, Humanidades, Tecnología e Innovación y la Vicerrectoría de Investigación y Estudios de Posgrado de la BUAP, además de reconocimientos internacionales como Futured Articles y Scientific Highlight Articles del American Institute of Physics.
