L’Institut de Química Avançada de Catalunya (IQAC-CSIC) ha organitzat una sèrie de xerrades i una taula rodona titulada «Noves tecnologies i coneixement científic per a millorar l’Agricultura” dins del marc de la Nit de la Recerca. A l’esdeveniment, que va tenir lloc a l’Ateneu Santfeliuenc (Sant Feliu de Llobregat, Barcelona), hi van participar els investigadors Ricardo Molina, Carme Quero, Ramon Crehuet i Evgeny Bulatov (de l’Institut de Diagnosi Ambiental i Estudis de l’Aigua, IDAEA-CSIC). La taula va ser moderada per l’investigador Daniel Carbajo, de l’IQAC-CSIC.
La Nit Europea de la Recerca se celebra cada any l’últim divendres de setembre en més de 300 ciutats de 30 països d’arreu d’Europa. El seu objectiu és acostar la recerca, la innovació i els seus protagonistes —els científics i científiques— a la ciutadania d’una manera senzilla i divertida. Així, tot tipus de públic, des d’escoles, famílies i infants fins a joves i adults de totes les edats, poden conèixer i participar en la ciència del seu territori. A Catalunya, aquest gran esdeveniment es porta organitzant des de fa més de 5 anys, oferint més de 200 activitats divulgatives en universitats, museus i centres cívics.
Tecnologia CPS (mostrejadors ceràmics passius) per detectar pesticides i microcontaminants a l’aigua
El Dr. Evgeny Bulatov, investigador de l’IDAEA-CSIC, va presentar una recerca centrada en el monitoratge de la qualitat de l’aigua. La legislació actual sobre aigua regenerada, com el RD 1085/2024 (que regula la reutilització per a diversos usos, inclòs el reg), controla paràmetres com la terbolesa o els bacteris (per exemple, l’E. coli), però no inclou els contaminants orgànics.
Un focus principal són els microcontaminants orgànics, que inclouen pesticides, fàrmacs, productes farmacèutics i altres, i que representen un risc especialment rellevant per la necessitat creixent d’utilitzar aigua regenerada per al reg.
Per abordar aquest problema, els investigadors utilitzen mostrejadors passius ceràmics (CPS). Aquesta nova tecnologia permet una detecció més precisa i econòmica de pesticides i microcontaminants a l’aigua. Els mostrejos recents d’efluents d’aigües residuals i d’aigua regenerada han indicat la presència de contaminants farmacèutics. L’ús dels CPS permet gestionar aquests contaminants de manera eficient i a baix cost.
L’ús de feromones i semioquímica per controlar plagues sense contaminar, des del laboratori fins al camp
L’equip de la Dra. Carme Quero, de l’IQAC-CSIC, se centra en la Gestió Integrada de Plagues (IPM, Integrated Pest Management), un conjunt d’estratègies complementàries per al control sostenible que minimitzen l’aplicació d’insecticides. Per garantir la sostenibilitat agrícola, la Unió Europea, a través de l’estratègia Farm to Fork (2020), ha establert l’objectiu de reduir l’ús d’insecticides químics un 50% abans del 2030.
Un component clau són els semioquímics, compostos químics emesos per organismes vius que indueixen una resposta específica en altres organismes. Aquests inclouen feromones (senyals intraespecífiques, com les sexuals o d’agregació) i al·leloquímics (senyals interespecífiques).
Aquestes senyals naturals es poden utilitzar en diferents estratègies: monitoratge per conèixer la densitat; trampeig massiu per reduir la població; confusió sexual; i estratègies d’atreure i matar o repulsió-atracció.
La recerca a l’IQAC-CSIC inclou la identificació de nous semioquímics, com la prova d’eficàcia de γ-hexalactona combinada amb bicarbonat d’amoni per controlar la mosca de l’oliva (Bactrocera oleae). Aquesta combinació va resultar en un increment de captures en ambdós sexes respecte al bicarbonat d’amoni sol.
Disseny de feromones més eficients amb l’ajut d’ordinadors
Dissenyar un compost químic selectiu per a una espècie concreta d’insecte és molt complicat. Aquesta dificultat és també el principi que permet la utilització de models animals en la recerca de nous fàrmacs, ja que ambdós casos es basen en diferències moleculars específiques. Una de les possibles vies per superar aquesta dificultat és identificar mecanismes exclusius dels insectes que actuen com a plagues.
En aquest context, les feromones es presenten com a molècules altament específiques de cada espècie. La tecnologia informàtica juga un paper clau en l’abaratiment i acceleració del procés de disseny de compostos dirigits als receptors de feromones, mitjançant la generació de models estructurals dels receptors i el càlcul de l’afinitat de possibles compostos, un enfocament similar al que s’utilitza en el desenvolupament farmacològic.
Plasma com a eina per a l’agricultura
El Dr. Ricardo Molina lidera la investigació sobre l’aplicació de la tecnologia de Plasma No Tèrmic (NTP). El plasma és la fase més comuna de l’univers, un gas total o parcialment ionitzat.
La tecnologia NTP pot generar espècies actives de nitrogen i oxigen a partir de l’aire ambient, que es dissolen en aigua per crear Plasma Activated Water (PAW). El PAW s’estudia pel seu potencial per augmentar el rendiment dels cultius i ajudar a combatre malalties.
Les aplicacions del plasma són diverses:
-
Tractament de llavors: un tractament de només 30 segons pot augmentar l’absorció d’aigua i la germinació, i reduir la dormància.
-
Eliminació de contaminants: l’NTP pot degradar i eliminar contaminants a l’aigua (incloent compostos com els PFAS) i eliminar pesticides i herbicides al sòl (com l’atracina).
-
Rendiment i extracció: pot millorar el rendiment dels bolets i l’extracció d’olis essencials de plantes com la lavanda i la farigola.
Aquesta feina innovadora s’està duent a terme mitjançant col·laboracions internacionals amb investigadors de centres de recerca i universitats d’Argentina, Bolívia, Tunísia i Mauritània.
Aquest projecte està cofinançat pel programa de recerca i innovació Horizon Europe de la Unió Europea.