TRAMPA TECNO-BIO: ALTERNATIVA LIMPIA PARA EL CONTROL DE PLAGAS AGRÍCOLAS

Abstract

The purpose of this project is to design and build an automated and ecological trap for the control of common pests in school and family crops in the department of Sucre, as an alternative to the intensive use of chemical pesticides. It is intended to integrate technological and biological components that allow attracting and capturing insects such as the white fly (Bemisia tabaci) and the codling moth (Spodoptera frugiperda), by means of light stimuli and suction mechanisms. The study incorporates STEAM fundamentals to foster interdisciplinary learning and critical thinking in high school students. It will be developed through a project-based methodology (PBL) and formative research, with field tests, data recording, and scientific dissemination activities.

Palabras clave: Agricultura ecológica, educación STEAM, Micro:bit, sostenibilidad, control de plagas, innovación educativa.

Keywords: Organic farming, STEAM education, Micro:bit, sustainability, pest control, educational innovation.

Introducción

En los entornos rurales del departamento de Sucre, la agricultura escolar y familiar cumple una función vital no solo como fuente de alimentación, sino también como herramienta pedagógica para la enseñanza de principios de sostenibilidad, agroecología y ciencia aplicada. Sin embargo, estos cultivos enfrentan una problemática recurrente: la proliferación de plagas como la mosca blanca (Bemisia tabaci) y el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda), que comprometen la productividad, la calidad de los alimentos y la salud de las comunidades que los cultivan. Para mitigar estas amenazas, la respuesta habitual ha sido el uso indiscriminado de plaguicidas químicos, pese a sus conocidos impactos negativos en la salud humana, la biodiversidad y el equilibrio ecológico.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha advertido que la exposición a productos químicos agrícolas está asociada a efectos neurotóxicos, respiratorios, reproductivos e incluso cancerígenos, afectando especialmente a niños y jóvenes en contextos rurales donde el uso de protección personal es limitado. Además, la aplicación extensiva de agroquímicos ha generado fenómenos como la resistencia de plagas, la eliminación de polinizadores esenciales (como las abejas) y la degradación progresiva del suelo y fuentes hídricas. Estos efectos son aún más críticos en regiones con baja capacidad económica y tecnológica, como es el caso de muchas comunidades rurales sucreñas, donde el acceso a métodos de manejo integrado de plagas (MIP) o tecnologías limpias sigue siendo limitado.

En este escenario, se hace urgente el diseño de estrategias innovadoras, de bajo costo y alto impacto educativo, que permitan controlar las plagas sin recurrir al uso intensivo de plaguicidas. Este proyecto propone el desarrollo de la Trampa Tecno-Bio, un dispositivo automatizado que utiliza estímulos lumínicos y mecanismos de succión para atraer y capturar insectos plaga, empleando materiales reciclables y componentes electrónicos accesibles. La trampa no solo actúa como una herramienta ecológica para el control de plagas, sino que también se convierte en un recurso didáctico enmarcado en el enfoque educativo STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas), fortaleciendo las competencias investigativas, tecnológicas y ambientales de los estudiantes.

La presente investigación se inscribe dentro del paradigma del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), articulando conocimientos técnicos con el análisis de problemas reales del entorno, lo cual permite contextualizar el aprendizaje y desarrollar una conciencia crítica frente a los desafíos ambientales y agrícolas del territorio. Asimismo, la iniciativa se alinea con las directrices del Plan Nacional de Desarrollo 2022–2026 y la Agenda de Competitividad de Sucre, al promover soluciones sostenibles, inclusivas y tecnológicamente apropiadas para el desarrollo rural.

Metodología

1. Tipo de investigación: Este proyecto se enmarca dentro de una investigación de tipo mixta, ya que integra el enfoque cuantitativo, a través del conteo y análisis numérico de insectos capturados, y el enfoque cualitativo, mediante observaciones directas del comportamiento de las plagas, entrevistas semiestructuradas a actores locales (docentes, estudiantes y agricultores) y revisión de experiencias previas en el manejo ecológico de plagas. Se opta por un enfoque mixto debido a que permite comprender integralmente el fenómeno, abordando tanto los efectos cuantificables del prototipo como la percepción y apropiación del mismo en contextos educativos rurales.

2. Diseño de investigación: Se adopta un diseño experimental con componente descriptivo. El enfoque experimental permite la evaluación directa del prototipo en campo, manipulando variables como el uso de la trampa y comparando los resultados antes y después de su implementación. El componente descriptivo permitirá documentar las características de las plagas presentes, las condiciones del entorno y las dinámicas del huerto escolar.

3. Población: Instituciones educativas rurales del departamento de Sucre que desarrollen huertos escolares y presenten antecedentes de afectación por plagas agrícolas.

4. Muestra: Se seleccionará una muestra intencionada y no probabilística, compuesta por 1 o 2 huertos escolares con características representativas, en los que se observará la presencia activa de plagas. Se incluirán estudiantes, docentes y personal de apoyo involucrados en el manejo del cultivo.

5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos

• Observación directa: Se llevará a cabo en los huertos antes, durante y después de la implementación del prototipo. Se registrará la presencia y cantidad de insectos en áreas control y en áreas intervenidas.

• Registro cuantitativo de capturas: Se utilizará una planilla de conteo diario para cuantificar el número de insectos capturados por la trampa, clasificándolos por tipo si es posible.

• Entrevistas semiestructuradas: Se aplicarán a estudiantes y docentes para conocer su percepción sobre el uso de plaguicidas, la problemática de las plagas y la utilidad del dispositivo.

• Bitácora de campo: Cada equipo de trabajo llevará un registro diario con anotaciones técnicas sobre condiciones ambientales, fallos, mejoras y reflexiones durante la fase experimental.

6. Análisis de datos

• Datos cuantitativos: Se procesarán mediante herramientas estadísticas básicas: tablas de frecuencia, porcentajes, gráficos comparativos (antes y después), con el fin de determinar la efectividad del prototipo en la captura de plagas.

• Datos cualitativos: Se analizarán mediante análisis temático, identificando patrones en las entrevistas y observaciones que reflejen la percepción del problema y la apropiación del conocimiento por parte de los estudiantes.

Resultados y discusión

Los resultados estimados para el "Sistema de Riego Inteligente con Monitoreo de Temperatura" se fundamentan en proyecciones basadas en datos históricos, investigaciones previas y simulaciones adaptadas al contexto de los municipios del departamento de Sucre.

Resultado esperado	Indicador	Meta	Medición	Tiempo estimado
Identificación de plagas frecuentes	Plagas registradas y caracterizadas	≥3 especies con datos	Fichas descriptivas y observación	Semana 1
Diseño y construcción de trampa	Prototipo funcional ensamblado	1 trampa operativa	Bitácora técnica y prueba en campo	Semana 3
Evaluación de la trampa en campo	Captura promedio de insectos por día	≥5 insectos/día	Registro en tablas y gráficos	Semanas 4–6
Reducción del uso potencial de plaguicidas	Disminución estimada en aplicaciones	≥30 % vs. método tradicional	Entrevistas y comparación	Semana 7
Desarrollo de habilidades estudiantiles	Participación activa y desempeño en actividades	≥80 % de estudiantes involucrados	Rúbricas, bitácoras y observación directa	Todo el proyecto
Aceptación del prototipo	Nivel de satisfacción en comunidad educativa	≥80 % opiniones positivas	Encuesta final o entrevista semiestructurada	Semana 9

De manera concreta, se espera que la trampa permita identificar al menos tres especies plaga recurrentes en los huertos escolares, aportando insumos técnicos para el manejo integrado de plagas en la región. En la tercera semana de ejecución, se proyecta la construcción de un prototipo funcional, fabricado con materiales reciclables y componentes electrónicos de bajo costo, garantizando accesibilidad y replicabilidad en comunidades rurales. La fase de campo (semanas 4 a 6) busca demostrar la eficiencia del dispositivo con una captura mínima de cinco insectos por día, lo cual permitiría evidenciar una reducción del 30 % en el uso de plaguicidas químicos en comparación con métodos tradicionales, generando impactos positivos en la salud de los estudiantes y en la preservación de polinizadores como las abejas.

Desde el ámbito educativo, se anticipa que al menos el 80 % de los estudiantes participantes desarrollen competencias en investigación, tecnología y sostenibilidad, fortaleciendo aprendizajes STEAM y promoviendo una cultura científica y ambiental en el entorno escolar. Finalmente, se prevé que el nivel de aceptación comunitaria supere el 80 %, lo que validaría al prototipo no solo como herramienta de control de plagas, sino también como estrategia pedagógica y socialmente pertinente para el contexto rural sucreño.

Conclusiones

La presente investigación plantea el diseño, construcción e implementación de una trampa automatizada como alternativa tecnológica para el control de plagas en cultivos escolares, con el objetivo de reducir el uso de plaguicidas químicos y fomentar prácticas agroecológicas sostenibles. A partir de la revisión bibliográfica, el análisis del contexto rural sucreño y la formulación de una propuesta funcional, se establece que es viable desarrollar un dispositivo de bajo costo, utilizando materiales reciclables y componentes electrónicos accesibles, capaz de operar de forma continua y eficiente en condiciones reales de campo.

En relación con la pregunta de investigación ¿cómo puede una trampa automatizada contribuir a la reducción del uso de plaguicidas en cultivos escolares, se espera que el prototipo contribuya a disminuir significativamente la presión de plagas en cultivos educativos, al permitir una captura efectiva y constante de insectos fitófagos sin recurrir al uso de sustancias químicas. Esta solución se proyecta como una herramienta práctica, replicable y con potencial formativo para estudiantes y docentes en contextos rurales.

Los resultados esperados no solo apuntan a la eficacia técnica del dispositivo, sino también a su valor pedagógico, al integrar procesos de aprendizaje STEAM y fortalecer el pensamiento crítico, la investigación escolar y la conciencia ambiental. Además, la implementación del prototipo podría sensibilizar a la comunidad educativa sobre la importancia de adoptar tecnologías limpias, sostenibles y adaptadas a las realidades del territorio.

Sin embargo, se reconoce que el proyecto puede enfrentar limitaciones como la variabilidad climática, la autonomía energética del sistema, o la necesidad de ajustar el diseño a distintos cultivos. Estas consideraciones abren oportunidades para futuras investigaciones orientadas a la integración de sensores ambientales, inteligencia artificial o conexión remota para el monitoreo de datos en tiempo real.

Finalmente, este proyecto promueve un modelo educativo y agrícola innovador que responde a desafíos ambientales y formativos actuales. Su ejecución podrá contribuir a la construcción de saberes contextualizados y a la formación de ciudadanos capaces de proponer soluciones sostenibles desde sus propios territorios.

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