Investigadores americanos criam tomate “inteligente” que muda de cor para alertar da falta de nutrientes no solo

Dois estudantes de doutoramento da Universidade de Cornell, em Nova Iorque (EUA), criaram uma planta de tomate geneticamente modificada que se torna vermelha quando precisa de azoto. Uma inovação que se prevê possa ter um impacto direto na agricultura.

Tomates
As propriedades nutricionais do tomate, sobretudo quando consumido em fresco, e a sua versatilidade culinária têm levado a um incremento da produção nas últimas décadas. Em 2023, a produção mundial de tomate alcançou aproximadamente 192 milhões de toneladas, de acordo com os números da FAO.

O azoto é um componente-chave de proteínas, aminoácidos, enzimas, vitaminas, clorofila e outros constituintes celulares para o tomate, que promove o seu crescimento vigoroso, o desenvolvimento das folhas e a fotossíntese.

A falta de azoto resulta em plantas com crescimento deficiente, folhas amareladas e menor produção de frutos. Por sua vez, o seu excesso pode levar a um crescimento foliar excessivo, a uma menor frutificação, a uma maior suscetibilidade a doenças e a um atraso na maturação dos frutos.

Cientes da importância do azoto no crescimento e desenvolvimento da cultura do tomate em todo o mundo, Jacob Belding e Ava Forystek, estudantes de doutoramento da Universidade de Cornell, desenvolveram uma planta de tomate “inteligente”, geneticamente modificada, que muda de cor conforme os níveis de azoto no solo. Quando os nutrientes começam a escassear, a planta ativa um pigmento vermelho vivo — um sinal visual que alerta os agricultores para a necessidade de fertilizar as plantas.

Batizada de RedAlert Living Sensors, esta tecnologia promete transformar a forma como agricultores, jardineiros e produtores hidropónicos monitorizam a saúde das suas culturas, permitindo intervenções precoces antes que os sinais visuais clássicos, como folhas amareladas ou murchas, apareçam.

tomates
O azoto é um componente-chave de proteínas, aminoácidos, enzimas, vitaminas, clorofila e outros constituintes celulares para o tomate, que promove o seu crescimento vigoroso, o desenvolvimento das folhas e a fotossíntese.

“Gostamos de usar a analogia de um cão que choraminga quando tem fome. Seria ridículo esperar até lhe sentir as costelas para o alimentar”, explicou Ava Forystek, uma das estudantes de doutoramento da Universidade de Cornell (EUA).

Detetar o nível de azoto nas raízes

A inovação desta investigação tem como base um mecanismo natural das plantas, responsável por detetar o nível de azoto na zona das raízes. Quando os sensores radiculares identificam um défice de nutrientes, transmitem um sinal para o resto da planta, que reage, produzindo um pigmento vermelho.

Além disso, os diferentes tons de vermelho do tomate permitem aferir a gravidade da deficiência de azoto, proporcionando aos agricultores um sistema visual simples e escalável para avaliar a saúde das plantas nas suas explorações.

“Estamos a transformar um sinal das raízes — onde a planta deteta primeiro a falta de azoto — numa cor visível, permitindo-nos ver que a planta está a precisar de nutrientes antes de atingir um estado crítico”, acrescentou Jacob Belding, o outro estudante de doutoramento da Universidade de Cornell. Este projeto - RedAlert Living Sensors - é finalista no prestigiado Collegiate Inventors Competition, organizado pelo National Inventors Hall of Fame, reforçando o seu potencial disruptivo na agricultura moderna.

E promete ser também uma nova era para a agricultura sustentável, já que esta inovação poderá representar “um avanço significativo na redução do uso excessivo de fertilizantes, promovendo práticas mais sustentáveis e ecológicas”.

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Dois estudantes de doutoramento da Universidade de Cornell desenvolveram uma planta de tomate “inteligente”, geneticamente modificada, que muda de cor conforme os níveis de azoto no solo.

Ao oferecer uma forma intuitiva de perceber as necessidades de nutrientes das plantas em tempo real, estas “plantas-sensor” poderão tornar-se uma ferramenta essencial na agricultura do futuro.

Tomate: a segunda cultura no mundo

O tomate é a segunda cultura agrícola mais cultivada no mundo, a seguir ao milho, utilizando cerca de 16% de toda a área agrícola mundial e produzindo 192 milhões de toneladas anualmente, de acordo com os dados da FAO (2023), a Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação.

As propriedades nutricionais do tomate, sobretudo quando consumido em fresco, e a sua versatilidade culinária têm levado a um incremento da sua produção nas últimas décadas.

Em 2023, a produção mundial de tomate alcançou aproximadamente 192 milhões de toneladas, de acordo com os números da FAO. Desde 1961, quando a produção foi de apenas cerca de 28 milhões de toneladas, houve um crescimento significativo, refletindo uma tendência de aumento contínuo ao longo das décadas.

Um crescimento que é impulsionado principalmente pelo aumento da produtividade nos principais países produtores, com a China a liderar, atingindo uma produção de cerca de 67 milhões de toneladas por ano (2023).

A Índia ocupa a segunda posição, com uma produção de aproximadamente 20 milhões de toneladas. A Turquia é responsável por cerca de 13 milhões de toneladas. Seguem-se os Estados Unidos da América, que contribuem com cerca de 12 milhões de toneladas para a produção global.

O Brasil, mesmo não sendo um dos maiores produtores, desempenha um papel significativo, com aproximadamente quatro milhões de toneladas de produção de tomate por ano (2023).