La mayoría de los campos de maíz y soja de los Estados Unidos están plantados con variedades de cultivos resistentes a los herbicidas. Sin embargo, la evolución de las supermalezas que han desarrollado resistencia a los herbicidas comunes está poniendo en peligro las estrategias actuales de gestión de las malezas.
por Marianne Stein, Facultad de Ciencias Agrícolas, Ambientales y del Consumidor de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
La robótica agrícola para el desmalezado mecánico es una tecnología emergente que podría ofrecer una solución.
Un nuevo estudio de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign analiza los tipos de agricultores y campos que tienen más probabilidades de adoptar robots desmalezadores y en qué etapa del desarrollo de la resistencia . La investigación se publica en la revista Agricultural Economics .
«La dependencia exclusiva de los herbicidas para el control de las malas hierbas ha provocado la aparición de supermalas hierbas, y no tenemos nada en desarrollo en términos de nuevos modos de acción. Si los métodos de control químico fallan, podrían resultar en millones de dólares por año en pérdidas de cultivos», dijo el autor correspondiente Madhu Khanna, profesor de economía agrícola y del consumidor en la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales (ACES) y director del Instituto de Sostenibilidad, Energía y Medio Ambiente en Illinois.
Los robots pequeños y livianos que operan bajo el dosel son altamente eficientes, requieren poca mano de obra y son respetuosos con el medio ambiente. Funcionan arrastrando azadas por el suelo, lo que impide la aparición de semillas de malezas. Los robots, que aún no están disponibles comercialmente para el maíz y la soja, dependen de la inteligencia artificial para la automatización y la navegación.
El estudio se centró en controlar el amaranto común (Amaranthus tuberculatus) en los cultivos de maíz. El amaranto es una amenaza persistente para las tierras de cultivo del Medio Oeste y la maleza ya ha desarrollado resistencia a múltiples herbicidas.
Los investigadores examinaron el efecto de dos tipos diferentes de estrategias de manejo de malezas que los agricultores podrían implementar: el manejo miope, que considera un año a la vez, y el manejo con visión de futuro, que tiene en cuenta las consecuencias futuras. También consideraron la densidad de malezas, la resistencia de las malezas y los umbrales económicos que desencadenarían la adopción de la eliminación de malezas con robots a nivel de finca.
«Hemos descubierto que tanto la densidad de las semillas como el nivel de resistencia son importantes para la gestión de la miopía. Para un enfoque con visión de futuro, la densidad de las semillas no importa, porque es probable que las semillas resistentes se propaguen en el futuro. Esta perspectiva sí tiene en cuenta el nivel de resistencia, pero casi cualquier nivel es suficiente para impulsar la adopción», dijo el coautor Shadi Atallah, profesor asociado de ACE.
«Suponiendo que un robot cuesta 20.000 dólares, los agricultores con una perspectiva de gestión prospectiva probablemente lo adoptarán si el 0,0001% de las semillas son resistentes, mientras que alguien con un enfoque de gestión año a año esperará hasta que los niveles de resistencia superen el 5%», señaló Atallah.
«Por lo tanto, si estás pensando en el futuro, ni siquiera te molestes en mirar la densidad de semillas, solo mira el nivel de resistencia. Y no importa cuán bajo sea, debes seguir adelante y adoptar los robots».
Los investigadores también analizaron la tasa de adopción y la intensidad a lo largo del tiempo. Sus cálculos mostraron que los agricultores con una perspectiva de gestión miope no utilizarían robots en absoluto durante los primeros seis años. Estos agricultores seguirían aplicando herbicidas hasta que ya no sean eficaces y luego pasarían al control 100% robótico en el séptimo año, cuando hayan agotado las opciones químicas.
En cambio, los agricultores con una perspectiva de futuro empezarían a adoptar los robots mucho antes y necesitarían menos cantidad. Los adoptarían de forma gradual y no irían más allá de cuatro por acre. Utilizarían robots para complementar el tratamiento con herbicidas, garantizando así que su eficacia no se agote. En el séptimo año, utilizarían robots en el 75% de sus tierras, mientras que el 25% restante se trataría con herbicidas.
«Hemos descubierto que una gestión miope conduce a mayores beneficios inicialmente porque no invierten en robots. Una gestión con visión de futuro parece salir peor parada al principio porque compra los robots. Pero eso da sus frutos después del sexto año, cuando sus beneficios son mayores», afirmó Atallah.
«Los agricultores pueden adoptar una perspectiva miope, por ejemplo, si arriendan sus tierras y deben renovarlas cada año, por lo que no pueden planificar realmente el futuro. Pero incluso para aquellos que gestionan anualmente, llegará un punto en el que será necesario adoptar los robots porque se han agotado otras opciones de control», añadió.
Las diferentes estrategias tienen implicaciones más allá del ámbito de la explotación agrícola, ya que las semillas resistentes pueden propagarse a los campos vecinos. Un enfoque con visión de futuro puede ayudar a reducir la cantidad de semillas resistentes y tal vez contribuir a revertir la resistencia.
Atallah advirtió que la resistencia no es reversible para todas las especies de malezas, pero en el caso del amaranto acuático, cuando las semillas desarrollan resistencia, su tasa de reproducción se reduce. Como resultado, es probable que las semillas resistentes sean superadas por las no resistentes si se reduce la presión de selección, señaló.
Los investigadores se centraron en maximizar las ganancias a nivel de las explotaciones agrícolas, pero en un próximo estudio se considerarán dos explotaciones agrícolas vecinas para comprender el efecto indirecto de las semillas resistentes. También planean realizar un análisis a nivel del paisaje para evaluar el impacto en áreas más grandes, lo que tendrá más implicaciones para los responsables de las políticas.
Atallah presentó los hallazgos del estudio, así como los resultados de una encuesta con agricultores, en un seminario web diario de farmdoc.
Más información: Chengzheng Yu et al, Manejo de malezas resistentes a herbicidas con robots: un modelo ecológico-económico de malezas, Agricultural Economics (2024). DOI: 10.1111/agec.12856
