Fumare alcune erbacce: i laser potrebbero rendere obsoleti gli erbicidi

Mar 09, 2023

Prima o poi tutti ci siamo imbattuti in piante indesiderate. Sia che la grancevola abbia infestato il tuo prato, sia che tu sia stato incaricato di diserbare le rose nel campo di rose di tuo nonno, saprai che è un dolore da rimuovere e un dolore da prevenire. Per gli agricoltori, immaginate lo stesso problema, ma ampliato fino a coprire migliaia di acri.

La gestione delle erbe infestanti comporta in genere l'impiego di sostanze chimiche aggressive o di un eccessivo lavoro manuale. Tuttavia, come riportato dalla BBC, i laser potrebbero rivelarsi un nuovo strumento nella lotta contro questo flagello.

Le erbe infestanti causano ogni tipo di problema alle operazioni agricole. Rubano preziosa umidità e sostanze nutritive dal suolo e possono impedire alle colture stesse di crescere correttamente. In casi terribili, possono contaminare le colture alimentari, rendendole pericolose per il consumo umano. Per eliminare le erbe infestanti, gli agricoltori utilizzano in genere giganteschi apparecchi di irrorazione per innaffiare i campi con erbicidi a intervalli regolari, sia prima della semina che durante la fase di crescita del raccolto. Si va da piccoli apparecchi portati su zaino, a gigantesche macchine semoventi con barre larghe 50 metri che possono spruzzare 10.000 litri di agenti anti-erbacce in un solo giorno.

I recenti sviluppi nel campo del diserbo hanno comportato l’uso di sistemi di telecamere per differenziare i raccolti dalle erbe infestanti sul campo. Vengono utilizzate diverse tecniche, dall’imaging con telecamere multispettrali, all’uso di sistemi di intelligenza artificiale. Le macchine irroratrici convenzionali possono quindi essere dotate di speciali ugelli controllabili che mirano all'applicazione dell'erbicida direttamente sulle erbe infestanti. Ciò consente di risparmiare enormi quantità di sostanze chimiche rispetto all’irrorazione indiscriminata di interi campi.

Quella stessa tecnologia potrebbe aiutare a eliminare completamente la necessità di erbicidi. Le erbacce identificate da un sistema di telecamere possono essere mirate con laser ad alta potenza invece di utilizzare sostanze chimiche per distruggerle. Uno di questi sistemi è stato sviluppato da Carbon Robotics ed è noto come LaserWeeder. Trainato da un trattore, il LaserWeeder è in grado di uccidere fino a 200.000 erbacce all'ora utilizzando una serie di trenta laser ad anidride carbonica da 150 W, operanti a 10,6 um nella gamma degli infrarossi. Dodici telecamere ad alta risoluzione vengono utilizzate per acquisire immagini della superficie del suolo, identificando le erbe infestanti da distruggere. Il sistema richiede 60 kW di potenza per funzionare, proveniente da un generatore azionato dall'albero della presa di forza del trattore. L'apparecchio è in grado di coprire una larghezza di 20 piedi ed è regolabile per adattarsi a una varietà di distanze tra le file del raccolto.

È un'idea semplice che tuttavia richiede una grande sofisticazione tecnologica per essere realizzata. Il sistema laser deve essere preciso a un livello submillimetrico per colpire le erbacce nel punto giusto del meristema per garantire un'uccisione riuscita. I risultati, però, valgono la pena. Il diserbo laser elimina la necessità di utilizzare prodotti chimici costosi su un intero campo. Invece, le erbacce in erba vengono immediatamente distrutte dal laser, mentre i loro resti si disintegrano semplicemente nel terreno. Elimina inoltre il problema della deriva dell'irroratore, per cui il vento porta via l'erbicida dalla coltura mirata. Come bonus, il LaserWeeder può anche diradare i raccolti che sono stati traseminati, contribuendo a migliorare i raccolti al momento del raccolto.

Il diserbo laser, così come tutte le soluzioni di diserbo mirate, in futuro potrebbe però incontrare nuovi ostacoli. L’evoluzione potrebbe ancora sollevare la sua brutta testa. Storicamente, alcune specie di erbe infestanti hanno sviluppato una resistenza ai vari erbicidi comuni, rendendole molto più difficili da affrontare. Lo stesso potrebbe accadere qui. I sistemi di riconoscimento delle immagini basati sull’intelligenza artificiale si basano su caratteristiche visive uniche per determinare se una pianta è un raccolto desiderato o un’erbaccia odiata. Pertanto, un tale sistema potrebbe creare una pressione evolutiva sulle erbe infestanti nel campo. Ciò potrebbe aiutare ad allevare erbe infestanti che iniziano a emulare visivamente le colture circostanti per la propria sopravvivenza.

La tecnologia ha un grosso svantaggio: la velocità. Con una larghezza di soli 20 piedi e una velocità di 1 miglio all'ora, il LaserWeeder copre solo 2 acri all'ora. In confronto, con grandi irroratrici semoventi sul campo sono possibili rese fino a 200 acri all'ora. Vale la pena notare che la cifra può essere dimezzata se si tiene conto del tempo necessario per riempire il serbatoio dei prodotti chimici, ma è comunque un enorme punto a favore della spruzzatura tradizionale. Col tempo, l'azienda spera di lanciare un LaserWeeder autonomo che annullerà questo problema, ma è ancora una cosa futura.