"A luz LED azul vai converterse nunha ferramenta normal para o control das malas herbas e vai ocorrer moito máis rápido do que os agricultores pensan."
Que haxa luz nas entrañas dunha cosechadora.
A luz LED azul é unha arma non química capaz de frear o crecemento de sementes de herbas daniñas resistentes aos herbicidas, pero que pasaría se a tecnoloxía da luz LED puidese aproveitarse para funcionar cunha colleitadora e danar as sementes de herbas daniñas sobre a marcha? Xa o fixo, segundo un inventor criado nas fileiras de millo e soia das terras agrícolas de Ohio: chegou o medio para matar as sementes de herbas daniñas con luz.
O destrutor de sementes de herbas daniñas é unha unidade atornillable que utiliza un quecemento suave e raios de luz LED intensos para saturar as sementes de herbas daniñas a medida que pasan co fluxo de palla durante a colleita, e o dispositivo de eliminación de sementes está listo para as probas de corte de primavera en trigo de Tennessee e cebada de Ohio. «A luz LED azul converterase nunha ferramenta habitual para o control de herbas daniñas na agricultura», di Jon Jackson, o innovador detrás do destrutor de sementes de herbas daniñas. «Este tipo de tecnoloxía agrícola está a desenvolverse máis rápido do que a xente pensa».
Os díodos emisores de luz (LED) son asasinos potentes, capaces de liberar un efecto desinfectante contra bacterias, fungos e mofo. En 2018, a Forza Aérea dos Estados Unidos buscou tecnoloxía para facer que as plantas rodadoras fosen menos unha espiña na carne e outorgou unha subvención SBIR (Investigación de Investimentos en Pequenas Empresas) á empresa de Jackson, con sede no suroeste de Ohio. Veciño global (RNB), para crear un medio para facer que as sementes de herba rodadora sexan inviables sen perturbar a codia e o solo do deserto.
Usando tecnoloxía de luz LED azul, GNI desenvolveu un dispositivo portátil capaz de matar as sementes de herba rodadora. O exitoso dispositivo portátil apareceu nunha revista promocional da SBIR, onde un curioso agricultor de Iowa viu o artigo, que chamou á oficina de Jackson en Xenia, Ohio, e propuxo un desafío directo: "Se podes matar as sementes de herba rodadora no deserto, deberías ser capaz de matar as sementes de cáñamo de auga na soia".
Días despois da chamada telefónica, o persoal de Global Neighbor recibiu unha caixa por correo dirixida desde Iowa, que contiña unha bolsa chea de bultos, co "Bo Nadal" escrito en negriña no plástico exterior. Dentro do paquete, procedente directamente das terras de cultivo do estado de Hawkeye, había un montón de palla de soia chea de sementes de cáñamo de auga, o azoute resistente aos herbicidas de moitos produtores do Medio Oeste.
«A bolsa de palla e sementes foi o comezo», di Jackson. «Case de inmediato comezamos a facer probas no laboratorio. No deserto, atacar as sementes de herba rodadora foi moito máis sinxelo porque se atopan na superficie e proporcionan unha liña de visión directa, pero a cáñamo de auga é un animal de herba diferente».
En resumo, o equipo de Jackson descubriu que quentar a semente de herbas daniñas por riba dos 100 °C e logo aplicar un LED azul durante varios segundos a unha intensidade 20 veces maior que a da luz solar causaba caos dentro das estruturas celulares.
«Todo o mundo sabe como a luz LED altera o crecemento das plantas en cultivos en liñas ou mesmo en invernadoiros», continúa Jackson, «pero nós desenvolvemos algo moito máis potente. En cambio, temos unha tecnoloxía cunha alta intensidade, pero unha exposición á luz moi curta, de tal xeito que a semente non pode soportar o trauma e non crece. Ninguén usou este tipo de tecnoloxía na agricultura antes, e é moi eficaz».
Non obstante, proporcionar a calor e a luz á carga de sementes de herbas daniñas a través dunha colleitadora en movemento é un paso enorme: entra en xogo o destrutor de sementes de herbas daniñas.
Kill Zone
O Destroyer, un sistema de tubos e fresas conectado á parte traseira dunha colleitadora, quenta e expón as sementes a luces LED azuis mentres a palla cae, todo sobre a marcha, segundo Jackson. Funciona á velocidade estándar da colleitadora e require uns modestos 10 cabalos de potencia para funcionar. «É moi rápido», di Jackson, «e o quecemento e a exposición á luz azul prodúcense en só uns segundos de procesamento».
Dependendo do fabricante, o Destroyer acoplarase con variacións a diferentes colleitadoras. «Por exemplo, nunha John Deere S680 (preparada para as probas de colleita de trigo en xuño de 2022 preto de Savannah, Tennessee) cun esparcidor e picadora integrados, retiramos un único panel antes da picadora e engadimos unha vea que sopra a palla cara ao Destroyer, mentres que a palla do triturador principal vai por riba e volve á picadora como de costume», detalla Jackson. «É un sinfín de 10 cm e 8 m de longo que se mete xusto debaixo do sistema da picadora».
Nunha New Holland CR940 (preparada para as probas de colleita de cebada de xuño-xullo de 2022 no suroeste de Ohio), o esparcidor de palla e a picadora están separados. «Retiramos o esparcidor e colocamos o Destroyer no seu lugar. Collemos a palla segundo sae e canalizámola cara ao Destroyer, e soplamos de volta ao fluxo de residuos da picadora», explica Jackson.
E que nivel de destrución de sementes consegue o sistema nas probas de unidades estacionarias? «Estamos a obter resultados realmente sólidos, por riba do 98 % de eficacia en cáñamo acuático e amaranto de Palmer, grazas á investigación da Universidade Estatal Central (CSU)», sostén Jackson.
Cadencia Lowell, presidenta do Departamento de Ciencias Agrícolas da CSU, probou un prototipo de Destroyer nun laboratorio e publicou os seus achados nun informe de xullo de 2021. En canto ao rendemento do Destroyer, a conclusión do estudo afirma: «Reduciu significativamente a porcentaxe media de xerminación total de 4 especies de herbas daniñas: ipomea, millo milletínico, ambrosía común e amaranto. Para as sementes tratadas con enerxía dirixida durante 4 segundos, a xerminación total media das sementes reduciuse entre un 97 e un 99 %».
Segundo Lowell, a unidade estacionaria mostrou un alto nivel de eficacia. «Eliminou case o 100 % das sementes de herbas daniñas, catro tipos diferentes. Parece depender do tamaño da semente; quizais canto máis grande sexa a semente, maior exposición sexa necesaria».
Lowell dedicou unha carreira profesional á ciencia das herbas daniñas e cre que a luz LED azul ten un gran potencial como fonte de control de herbas daniñas. «Na nosa universidade, estamos a traballar agora mesmo para levar isto ao campo. Por exemplo, imos colocar tecnoloxía de luz LED en robots automatizados para que percorran o campo en busca de herbas daniñas continuamente».
Se se perfeccionan os medios de entrega, cre Lowell que a luz LED azul se converterá nunha ferramenta para os agricultores para o seu uso nos cultivos en liñas? «Si, creo, e pódese combinar con diferentes lonxitudes de onda de luz para facela moi eficaz, como unha mestura con infravermellos ou outra fonte de calor. Sei que Global Neighbor ten unha fórmula que se pode trasladar ao campo porque a fixemos aquí na nosa investigación».
Poder Azul
Nos últimos cinco anos, Lauren Lázaro, científico especializado en herbas daniñas no Centro Agrícola da Universidade Estatal de Luisiana na Escola de Ciencias Vexetais, Ambientais e do Solo, analizou métodos alternativos de control de sementes de herbas daniñas na colleita (HWSC) e realizou ensaios de investigación específicos sobre muíños de impacto de sementes, revestimento de palla e queima de cadeas estreitas.
En novembro de 2021, recibiu unha unidade estacionaria destrutora de sementes de herbas daniñas e está a probar a eficacia do dispositivo na destrución de sementes de herbas daniñas no arroz e na soia. «Tamén imos examinar diferentes rangos de temperatura para determinar que efecto ten iso nas taxas de destrución de sementes de herbas daniñas e como afecta ás características morfolóxicas e fisiolóxicas das herbas daniñas emerxentes», sinala Lázaro. «Ademais, planeamos probar varios niveis de humidade da palla e ver como iso pode afectar ao WSDS».
Unha vez completada a investigación de referencia, Lázaro espera pasar a unha proba de campo cunha unidade de colleitadora instalada. «Quero entender como o LED azul inflúe nas sementes de herbas daniñas nun sistema integrado de xestión de herbas daniñas. O feito de que esta sexa unha opción potencial é realmente intrigante, especialmente como unha táctica adicional de xestión de herbas daniñas e control de herbas daniñas que podería requirir menos potencia, menos combustible e menos tempo que outras tácticas de xestión de herbas daniñas e control de herbas daniñas. Se o WSDS funciona e é máis rendible, estou totalmente a favor».
Ademais da eliminación de sementes de herbas daniñas, a luz LED azul ten usos adicionais na agricultura, como a estimulación de sementes, di Jackson, e RNB está a probar outros prototipos LED. «Neste momento, tamén estamos a traballar nun dispositivo para eliminar cultivos de cobertura e pode que esteamos listos esta primavera para probas nunha soa fila en Iowa, Minnesota e Nebraska. E acabamos de presentar unha solicitude de patente para un dispositivo que use luz azul para sacar as sementes do chan máis rápido. É dicir, sabemos que se pode usar a luz azul para aumentar positivamente o crecemento das sementes reducindo os niveis».
Jackson insiste en que o poder da luz LED azul é un beneficio inminente para as terras de cultivo: «Son un labrego de Ohio e vin como a tecnoloxía agrícola explotou na miña vida. Planeamos construír aproximadamente 25 unidades de destrución de sementes de herbas daniñas en 2022, 150 en 2023 e continuar cara arriba. A luz azul vai ser unha ferramenta normal para a xestión das herbas daniñas e vai ocorrer moito máis rápido do que os agricultores pensan».
