Disparar rayos láser a los enemigos es cosa de ciencia ficción, pero ahora unos cuantos agricultores están luchando contra uno de sus mayores enemigos con una nueva tecnología: desmalezadoras láser.
por Krishna Ramanujan, Universidad de Cornell
Las desmalezadoras láser comerciales son máquinas de gran tamaño que sobrevuelan las hileras de cultivos y toman fotografías. Un programa informático de aprendizaje profundo analiza las imágenes para distinguir las malezas de los cultivos. Luego, los láseres las eliminan. El programa informático de la máquina también permite a los agricultores priorizar los tipos de malezas, como las plantas más pequeñas cercanas al cultivo que pueden ser difíciles de ver y eliminar para los humanos, para que los láseres las dirijan.
Las máquinas se han utilizado principalmente en la Costa Oeste, pero ahora un nuevo estudio ha probado cuán efectivamente pueden funcionar en la Costa Este, donde los suelos, los cultivos, los patrones de lluvia y las malezas pueden ser diferentes.
El estudio descubrió que los láseres funcionaron tan bien como los herbicidas comunes en parcelas de prueba de guisantes, remolachas y espinacas de la Costa Este.
«Queríamos saber si los desmalezadores láser funcionarían tan bien como siempre aquí en la Costa Este, y resulta que sí», afirmó Lynn Sosnoskie, profesora adjunta de la Escuela de Ciencias Vegetales Integrativas, Sección de Horticultura, en Cornell AgriTech, Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida. Sosnoskie es la primera autora del artículo, mientras que su colaborador, Thierry Besançon, biólogo vegetal de Rutgers, es el autor correspondiente del estudio, publicado en Pest Management Science .
Carbon Robotics, con sede en Seattle, cuyas máquinas se probaron en el estudio, ha vendido alrededor de 100 desherbadores láser. Su precio es elevado, de hasta 1,5 millones de dólares cada uno. «Para nosotros es importante probarlos, porque los agricultores asumen un gran riesgo con la tecnología e invierten mucho capital en algo que quizá desconozcan si funcionará», declaró Sosnoskie. Además, las empresas pueden quebrar rápidamente, por lo que los agricultores necesitan garantías ahora, añadió. Actualmente, tres plantaciones de cebolla en Nueva York utilizan desherbadores láser.
La mayoría de los agricultores convencionales controlan las malezas con herbicidas costosos, que pueden ser perjudiciales para el cultivo y reducir la producción. Los agricultores orgánicos y convencionales pueden contratar trabajadores para desherbar manualmente, lo cual requiere mucho tiempo y mano de obra.
En el estudio, los investigadores realizaron tres ensayos en Nueva Jersey y Nueva York en cultivos de guisantes, espinacas y remolacha, con cuatro tratamientos: un control donde se permitió el libre crecimiento de las malezas; aplicaciones de herbicidas comunes; desherbadores láser solos; y una combinación de láser y herbicidas. Se monitorearon las parcelas para evaluar la emergencia, el crecimiento y el desarrollo del cultivo, la emergencia, la cobertura y densidad de malezas, y la biomasa total de malezas producida. El estudio incluyó de dos a tres pasadas con los desherbadores láser, con un intervalo de aproximadamente 10 días entre cada una.
Los resultados mostraron que el deshierbe con láser fue igual o mejor para controlar las malezas anuales que tres herbicidas comunes (S-metolaclor, bentazón y fenmedifam). Si bien los láseres fueron eficaces para eliminar malezas como el cenizo y la ambrosía, fueron menos efectivos para controlar la verdolaga y las gramíneas anuales.
Esto se debe a que los láseres se dirigen al punto de crecimiento de la planta, llamado meristemo, y algunas malezas tienen meristemos ocultos; por ejemplo, en las gramíneas, los puntos de crecimiento se encuentran bajo tierra. Los desmalezadores generalmente funcionaron mejor contra especies más pequeñas, cuya eliminación requiere menos energía, explicó Sosnoskie.
En comparación con los controles no tratados, el desmalezado con láser redujo el porcentaje de una parcela cubierta por malezas hasta en un 45% y redujo la densidad de malezas (la cantidad de malezas presentes en un metro cuadrado) hasta en un 66%, lo que resultó en un 97% menos de biomasa de malezas al final de la temporada, según el documento.
Los desherbadores láser ofrecieron otros beneficios. Los herbicidas evaluados en el estudio retrasaron la emergencia de los cultivos o los atrofiaron, pero con los láseres, el atrofiamiento fue inferior al 1 % y la biomasa aumentó hasta en un 30 % cuando el desherbador láser sustituyó el uso de herbicidas, informaron los autores.
Los próximos pasos incluirán la optimización del desmalezado con láser en diferentes entornos y especies de malezas, y la evaluación de unidades comerciales con láseres mejorados y velocidades de procesamiento más rápidas.
Más información: Lynn M Sosnoskie et al., Control de malezas con láser basado en aprendizaje profundo comparado con la aplicación convencional de herbicidas en tres sistemas de producción de hortalizas, Pest Management Science (2025). DOI: 10.1002/ps.8912
