Control de malezas resistentes con agricultura de precision

La presencia de malas hierbas en campos agrícolas de producción de granos y fibras ha causado pérdidas a los agricultores durante mucho tiempo. Con la introducción de genes de resistencia en especies cultivadas como la soya y el algodón, muchos creían que este problema se resolvería. En Brasil, la soja resistente al glifosato se ha cultivado desde 2003. Pero después de casi 15 años, el problema con las malezas no ha sido resuelto y ha retomado importancia, principalmente debido a la presencia de malezas resistentes al glifosato. Como se puede ver en el mapa, el problema se esta extendiendo en las principales regiones productoras de Brasil, principalmente en las áreas donde se han cultivado cultivos resistentes al glifosato, como la soja, el maíz y el algodón.

La foto a continuacion ilustra una escena comun en los campos brasileños, la presencia de tres especies de hierbas resistentes al glifosato en la misma area (Digitaria insularis, Conyza canadensis y Eleusine indica), ademas de una docena de otras especies, pero con una ocupacion espacial de menos del 50% del area total. Naturalmente, las malas hierbas no se distribuyen uniformemente por los campos. La mayoria de las veces se agregan en cañas debido principalmente a la forma de dispersion de las semillas. En otros, los brotes pueden ser plantas muy escasas o aisladas.

Debido a esta variabilidad espacial, existe un gran potencial para la aplicación de herbicidas localizados. La pulverización localizada en tiempo real se basa en la identificación de la planta por el sensor y la aplicación inmediata del herbicida solamente en el blanco. El proceso de identificación de una planta se realiza reconociendo un patron de reflectancia cuando se somete a una fuente de radiacion. En este caso, los sensores son generalmente activos porque tienen su propia fuente de radiacion, lo que les permite trabajar tanto dia como noche.

En la actualidad, existen dos equipos comerciales en Brasil que realizan la identificacion y pulverizacion de malezas en tiempo real: WEEDit y WeedSeeker. Para la deteccion de plantas, el primer sistema se basa en la tecnica de deteccion de la fluorescencia de la clorofila que se crea por la accion de una poderosa fuente de luz, mientras que el segundo utiliza la reflectancia en dos bandas espectrales.

Weedit y su uso en el control de malezas por infrarrojo

Weedit y su uso en el control de malezas

La tecnologia de estas herramientas no se limita a los sensores sino a la velocidad extremadamente rapida de las valvulas responsables de abrir y cerrar las boquillas. En el caso de WEEDit, la tecnologia de modulacion de ancho de pulso (PWM) a una frecuencia de 60 Hz permite que la tasa correcta de herbicida se rocie con precision sobre la maleza independientemente de las variaciones en la velocidad de la maquina. Este tipo de tecnologia puede aportar ahorros potenciales que oscilan entre el 20% y el 90% y es directamente proporcional al nivel de infestacion de malezas en la zona.

Resultado de imagen para WeedSeeker

WeedSeeker y su funcionamiento para el control de malezas

Otra ventaja de este tipo de sistemas es la posibilidad de llevar a cabo las aplicaciones con mayor frecuencia. Debido a que solo se pulveriza sobre las malezas, no es necesario esperar a que todas las malas hierbas germinen y correr el riesgo de un bajo control debido a la presencia de malas hierbas fuera de la correcta etapa de control. Ademas, la espera puede dar a estas plantas la oportunidad de producir nuevas semillas, lo que agrava el problema de los cultivos futuros. Con mas frecuencia, las aplicaciones reduciran naturalmente el banco de semillas en la zona a lo largo de los años. Hay informes de productores australianos con 98% de ahorro de herbicidas después de 7 años utilizando la tecnologia.

Resultado de imagen para malezas robot

Una de las limitaciones del uso de estas herramientas radica en la capacidad limitada de diferenciar las especies de plantas. Ambos equipos tienen limites de deteccion ajustables que permiten usar objetivos mas grandes o mas pequeños, pero sin la capacidad total de diferenciar especies. Con el fin de resolver esta limitacion, se estan desarrollando y probando tecnologias a nivel de investigacion, principalmente mediante el reconocimiento de patrones en imagenes RGB (formato de hojas) y camaras hiperespectrales (intensidad de reflectancia en regiones especificas del espectro). Un ejemplo de este tipo de tecnologia esta siendo desarrollado por la empresa estadounidense Blue River Technology. Su concepto de maquina inteligente para la vision y la pulverizacion hace uso de la vision de la computadora y de la inteligencia artificial para la diferenciacion de la especie de la planta y de la aplicacion en tiempo real.

La presencia de malezas en diferentes niveles de infestacion dentro de un solo campo hace posible el uso de herramientas de agricultura de precision como una forma mas eficiente de control de malezas a traves de la aplicacion localizada usando las tasas correctas requeridas para cada parte de una zona agricola. El aumento de la presencia de malas hierbas resistentes a los herbicidas genera una mayor demanda de estas tecnologias, ya que las formas tradicionales de control tienen altos costos y baja eficiencia.

El riesgo de introducción o selección de nuevas especies resistentes, asociado al lento desarrollo de nuevas moléculas herbicidas, hace que el manejo correcto de las malezas sea cada vez mas importante para el mantenimiento de un sistema de produccion sostenible. El control de malezas localizado con identificacion de sensor y aplicacion de herbicidas en tiempo real permite grandes ahorros de productos, asi como reducir los impactos sobre el medio ambiente y contribuir a reducir el problema a largo plazo. Las nuevas tecnologias deben desarrollarse para satisfacer estas demandas en los proximos años, ya que sin duda habra un enorme mercado que explorar.

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