Guida completa al controllo delle erbe infestanti e al controllo laser delle erbe infestanti

Negli ultimi anni la tecnologia agricola ha registrato notevoli progressi. Con l'avvento dell'agricoltura di precisione, il diserbo laser è diventato una svolta importante nell'agricoltura moderna. Le macchine laser automatiche per il diserbo, in particolare, sono una tecnologia destinata a trasformare il controllo delle erbe infestanti così come lo conosciamo.
Definizione di diserbo e diserbo laser
Ilcontrollo delle erbe infestanti(chiamato anche diserbo o gestione delle erbe infestanti) è un tipo di controllo dei parassiti che mira ad arrestare o ridurre la crescita delle erbe infestanti, in particolare delle specie non autoctone, al fine di ridurre la loro competizione con le piante coltivate e gli animali, soprattutto in un'azienda agricola per le colture coltivate. Nelle colture agricole, un controllo efficace delle erbe infestanti promuove una crescita sana delle colture, aumenta la produttività agricola e protegge la biodiversità. La gestione delle erbe infestanti è fondamentale, poiché esse competono con le colture per le risorse essenziali, come l'acqua, i nutrienti e la luce. La crescita incontrollata delle erbe infestanti porta il più delle volte a una riduzione significativa della resa delle colture, ma può anche causare una riduzione della qualità del raccolto, una minore densità di nutrienti o un aumento dei costi di produzione. L'obiettivo generale del controllo delle erbe infestanti è quello di creare un ecosistema protetto in cui le colture possano prosperare con una concorrenza minima ed essere il più redditizie possibile.
È interessante notare che i recenti progressi della tecnologia e dell'innovazione, in particolare la nascita dei diserbatori laser blu, offrono la possibilità di portare la redditività dell'agricoltura a livelli mai visti prima. Il diserbo laser blu è un tipo di controllo laser delle erbe infestanti, in cui i laser vengono utilizzati per eliminare le popolazioni di erbe infestanti, con una velocità di 100.000 erbe all'ora.
Ildiserbo laser è un sottotipo di diserbo che utilizza il riconoscimento automatico delle erbe infestanti, raccogliendo dati che vengono poi utilizzati per mirare alle erbe riconosciute con precisione millimetrica e sparare un raggio laser contro di esse, eliminandole a livello radicale. Il riconoscimento delle erbe infestanti può avvenire tramite la scansione dei livelli di clorofilla attiva (specifica per le diverse specie), la scansione della flurescenza infrarossa invisibile (anch'essa diversa per le diverse specie di erbe infestanti) o il riconoscimento di immagini visive assistito dall'intelligenza artificiale (con diversi livelli di confidenza). Il controllo laser delle erbe infestanti è una categoria generale per argomenti come il diserbo laser e i diserbanti laser.
Ma soprattutto, il diserbo laser blu è una tecnologia per l'agricoltura di precisione che facilita la rimozione delle erbe infestanti senza danneggiare le colture circostanti o l'ambiente, ed è in linea con la strategia Farm To Fork. Questa tecnologia non solo garantisce la massima resa e si dimostra il metodo di diserbo più sostenibile, ma è anche altamente efficiente dal punto di vista energetico. Infatti, i diserbatori laser blu consumano 4-5 volte meno energia elettrica rispetto ai diserbatori laser a CO2, per produrre un raggio laser di una determinata potenza. Di conseguenza, il controllo delle erbe infestanti eseguito con i laser blu si adatta perfettamente ai quadri della gestione integrata delle erbe infestanti (IWM), essendo un'opzione sostenibile non chimica che non solo fornisce risultati eccezionali, ma lo fa in modo ecologico.
Lagestione integrata delle infestanti (IWM) è un approccio olistico al diserbo che incorpora diversi metodi di controllo delle infestanti per ottenere una gestione sostenibile e a lungo termine delle stesse. I metodi utilizzati variano da azienda ad azienda, ma in genere integrano diversi metodi fisici, chimici, meccanici, culturali e biologici. La IWM non si affida esclusivamente a un singolo metodo, per ridurre al minimo il rischio che le infestanti sviluppino resistenza a tale metodo e per promuovere l'equilibrio ecologico. Alcuni studi hanno indicato che la IWM migliora la resa delle colture del 15%, riducendo al contempo i costi degli input fino al 20%.
Nel controllo delle infestanti, l'indice di infestanti è una misura con cui si valuta l'efficienza di un particolare metodo di diserbo, rispetto allo scenario di assenza di infestanti. Più precisamente, l'indice di infestazione è la differenza tra la resa dello scenario di assenza di infestanti e la resa di un particolare metodo di controllo delle infestanti, divisa per la resa dello scenario di assenza di infestanti. Inoltre, è tipicamente espresso come percentuale piuttosto che come frazione. In effetti, quando un particolare metodo di controllo delle infestanti (come il diserbo con laser blu) è altamente efficace, l'indice delle infestanti ha un valore basso. E viceversa, un indice di infestanti alto significa che un particolare metodo di controllo delle infestanti è inefficace. Ad esempio, l'assenza di qualsiasi metodo di controllo delle infestanti può determinare un indice di infestazione del 46,8%, come riportato dalla letteratura scientifica. L'indice di infestazione consente alle aziende agricole di dare priorità ai loro sforzi di controllo delle infestanti, in base alla soglia economica - il livello in cui un particolare metodo di diserbo giustifica il costo di adozione della tecnologia.
Tuttavia, l'indice delle erbe infestanti non tiene conto della densità nutrizionale del raccolto, né della sostenibilità (e dell'agricoltura biologica) delle colture, che sono i principali fattori alla base dell'approccio Farm To Fork. Il diserbo con il laser blu elimina la necessità di diserbanti chimici, riducendo al minimo la contaminazione ambientale e proteggendo gli organismi benefici del suolo e l'ecosistema. Inoltre, riduce il disturbo del suolo, preservandone la salute e la struttura. Con il continuo progredire della ricerca e dello sviluppo in questo campo, il diserbo laser giocherà sicuramente un ruolo importante nel futuro dell'agricoltura sostenibile.
Come Opt Lasers collabora con i partner AgriTech e Laser Weeding
Opt Lasers progetta e produce sorgenti laser blu ad alte prestazioni per il diserbo laser automatizzato e biologico. Rispetto ai sistemi CO₂/IR, le nostre soluzioni a 450 nm offrono un'elevata efficienza elettrica, un'integrazione compatta e leggera e una trasmissione superiore al 99% attraverso l'acqua superficiale, ideale per le condizioni reali del campo. Lavoriamo direttamente con i produttori di macchine agricole e gli istituti di ricerca per personalizzare la potenza e l'ottica, supportando i progetti dalla fase di proof-of-concept alla messa in opera insieme ad oltre 7 partner integratori.
Soluzioni laser su misura
Offriamo laser blu da 30 W a 300 W, in grado di soddisfare diverse esigenze applicative. I nostri prodotti includono moduli laser quasi pronti all'uso, come l'S-60-B e l'S-120-B, ideali per la prototipazione nei sistemi di diserbo laser. Per esigenze personalizzate, possiamo progettare i laser da zero, assicurandoci che siano adatti alle specifiche richieste operative.
Consulenza e assistenza tecnica
Oltre alla produzione, forniamo un'ampia consulenza tecnica. Il nostro team di esperti fornisce consulenza sui parametri del raggio laser, sugli standard di sicurezza e sulle potenziali soluzioni. Questa guida semplifica il processo di sviluppo del prodotto per le aziende che integrano la tecnologia laser nei loro sistemi di controllo delle infestanti, garantendo una fase di progettazione snella ed efficiente.
Competenza meccanica e resistenza ambientale
La nostra significativa esperienza meccanica ci consente di fornire consulenza sulle soluzioni di montaggio del laser, garantendo la resistenza all'umidità e alla polvere. Questa consulenza è fondamentale per lo sviluppo di macchinari agricoli robusti, in grado di operare in condizioni di campo difficili.
Strutture di laboratorio e di produzione avanzate
Grazie a un laboratorio e a strutture produttive ben attrezzate, che comprendono le necessarie apparecchiature di prova e un'officina meccanica per le parti meccaniche, possiamo sviluppare e produrre rapidamente soluzioni laser personalizzate. Questa capacità accelera il ciclo di innovazione per le aziende che adottano la tecnologia laser, consentendo un più rapido ingresso nel mercato.
Collaborazione sicura
Diamo priorità alla riservatezza e alla sicurezza. Tutti i progetti di collaborazione sono condotti nel rispetto di rigorosi accordi di non divulgazione (NDA), per garantire la protezione di idee e tecnologie innovative.
Pionieri del controllo laser delle erbe infestanti
Opt Lasers è la prima azienda al mondo, dal 2020, a offrire diverse soluzioni di sorgenti laser per il controllo delle infestanti utilizzando la tecnologia disponibile. Sviluppiamo autonomamente prodotti in questa direzione per fornire soluzioni sempre migliori. Opt Lasers non si occupa di algoritmi di intelligenza artificiale o di riconoscimento visivo, il che ci rende un partner ideale per fornire sorgenti laser affidabili senza entrare in competizione con i ruoli dei nostri partner nella progettazione di processi di scansione, sistemi di riconoscimento visivo, telecamere e robotica.
Gamma completa di servizi
Dall'offerta di soluzioni standard ai laser progettati su misura e all'assistenza tecnica completa, Opt Lasers si impegna a promuovere l'innovazione nelle tecnologie agricole. I nostri servizi completi aiutano le aziende a ottenere soluzioni di controllo delle infestanti ad alta efficienza, contribuendo a pratiche agricole sostenibili e a una maggiore produttività agricola.
Collaborando con Opt Lasers, le aziende hanno accesso a una tecnologia laser all'avanguardia e a un'assistenza esperta, che facilita lo sviluppo di sistemi di diserbo avanzati, efficienti e rispettosi dell'ambiente.
L'influenza della strategia Farm to Fork sull'industria agricola
L'iniziativa Farm to Fork (FTF) dell'UE è una delle strategie fondamentali dell'UE per trasformare le economie dell'Unione Europea in economie moderne, efficienti dal punto di vista delle risorse e altamente competitive. L'iniziativa Farm to Fork mira a ridurre le perdite di nutrienti di almeno il 50%, a garantire la sicurezza alimentare, a migliorare la salute pubblica in generale, a diminuire l'uso di pesticidi, a invertire la perdita di biodiversità e a ridurre gli effetti del cambiamento climatico o ad aumentare la capacità di adattamento dell'uomo ad esso. Definito come parte del Green Deal europeo, presentato l'11 dicembre 2019, Farm to Fork in linea di principio intende creare sistemi alimentari sostenibili con un impatto ambientale positivo o neutro. L'iniziativa FTF affronta le sfide in varie fasi dell'industria alimentare, dalla produzione alla distribuzione e al consumo. Si propone inoltre di massimizzare l'efficienza della gestione delle colture, del controllo delle erbe infestanti e dei parassiti e dell'utilizzo delle risorse.
Sulla via della libertà dai pesticidi
Uno degli obiettivi principali della strategia Farm to Fork è quello di aumentare la quantità di aziende agricole che possono essere etichettate come biologiche del 25% entro il 2030 in tutta l'UE, promuovendo tecnologie agricole di precisione che migliorino la salute del suolo e delle piante. Un esempio di queste tecnologie per l'agricoltura di precisione sono i diserbatori a laser blu, che a seconda del sistema di integrazione possono ridurre o annullare i danni alle piante non bersaglio e al suolo. Un veicolo elettrico (EV) o un drone non emettono gas di scarico e il diserbo laser con laser blu integrato in questi sistemi è di fatto una soluzione organica al controllo delle erbe infestanti. A differenza di un diserbo laser a CO2, un diserbo laser blu non richiede molta elettricità per funzionare e può essere facilmente alimentato con la batteria di un veicolo elettrico.
Al contrario, gli erbicidi chimici convenzionali come il glifosato (C3H8NO5P) e l'atrazina (C8H14ClN5) hanno causato la contaminazione del suolo e dell'acqua e sono stati collegati a specie non bersaglio e alla salute umana.
Il glifosato ha un'elevata solubilità in acqua, pari a 12 g/L a 25 °C (che ne garantisce l'elevata mobilità) e può anche adsorbire le particelle del suolo. L'impatto del glifosato sulle specie non bersaglio è piuttosto consistente. Innanzitutto, inibisce la via dello shikimato che, in parole povere, è una via vitale di biosintesi degli aminoacidi aromatici nelle piante e nei microrganismi benefici del suolo. L'interruzione di questa via può bloccare il ciclo dei nutrienti e causare un calo del 50% delle popolazioni di microrganismi benefici del suolo. In secondo luogo, nel 2015 l'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) ha classificato il glifosato come "probabile cancerogeno per l'uomo" (di classe 2A). Questa classificazione si è basata su studi di ricerca che hanno collegato l'esposizione professionale al glifosato al linfoma non-Hodgkin e su prove sufficienti della cancerogenicità del glifosato negli animali.
Nonostante abbia un'emivita compresa tra 2 e 197 giorni, gli studi sul glifosato hanno dimostrato che oggi è presente nelle acque superficiali in concentrazioni fino a 0,7 μg/L, ben al di sopra della concentrazione consentita dall'Unione Europea (per i singoli pesticidi) di 0,1 μg/L nell'acqua potabile. Nel frattempo, l'esposizione cronica al glifosato è stata associata anche a tossicità renale ed epatica, nonché a problemi di sviluppo e riproduzione in animali da laboratorio scelti per le loro somiglianze genetiche, biologiche e comportamentali con gli esseri umani. Gli effetti osservati su questi animali permettono ai ricercatori di dedurre i potenziali rischi per gli esseri umani.
D'altra parte, l'atrazina è nota per la sua persistenza nell'ambiente e per la capacità di contaminare direttamente le forniture di acqua potabile. È stata segnalata la sua presenza nelle acque superficiali e sotterranee in concentrazioni fino a 40 μg/L, notevolmente superiori ai limiti normativi. Ad esempio, supera il livello massimo di contaminazione (MCL) di 3 μg/L stabilito dalla US Environmental Protection Agency. L'esposizione all'atrazina è stata associata a un aumento del rischio di cancro alla prostata e alle ovaie. Studi epidemiologici hanno anche collegato l'atrazina a difetti alla nascita, basso peso alla nascita e parto pretermine a causa delle sue proprietà di interferenza endocrina. Inoltre, è stato riscontrato che concentrazioni di atrazina fino a 0,1 μg/L inducono l'attività dell'aromatasi, portando a un aumento della produzione di estrogeni e alla femminilizzazione delle rane maschio. Ulteriori effetti collaterali sono stati l'alterazione dei rapporti sessuali e l'insuccesso riproduttivo.
Queste scoperte evidenziano i più ampi rischi per l'ambiente e la salute posti dai metodi di controllo chimico delle erbe infestanti. È quindi importante passare a metodi di controllo delle infestanti meno invasivi, come il diserbo con il laser blu.
Vantaggi dell'agricoltura biologica con i diserbanti laser blu
Come già accennato, il metodo di diserbo con laser blu offre diversi vantaggi. I diserbatori laser blu eseguono il lavoro di diserbo in situ, colpendo le erbe infestanti con precisione, senza danneggiare le colture, senza alterare il suolo o l'ambiente, offrendo un aumento dell'efficienza. Grazie all'elevata efficienza della spina a muro, possono essere alimentati anche con le batterie dei veicoli elettrici (o dei droni), trasformando di fatto un'azienda agricola non biologica in un'azienda che può essere etichettata come biologica. In termini più concreti, il diserbo con laser blu può rendere un'azienda agricola molto più redditizia.
Per saperne di più sui laser blu nel diserbo laser
Negli Stati Uniti, il reddito mediano derivante dalle vendite di colture per un'azienda agricola non biologica varia notevolmente a seconda di fattori quali il tipo di coltura, le dimensioni dell'azienda e persino la posizione geografica. Tuttavia, secondo un recente rapporto dell'USDA, il reddito mediano derivante dalle vendite di colture per le aziende agricole non biologiche è di circa 200.000 dollari all'anno. Nell'UE, in base ai dati della Commissione Europea, il reddito mediano derivante dalle vendite di colture per le aziende agricole non biologiche è di circa 70.000 euro (82.000 dollari) all'anno, ma varia in modo significativo tra i diversi Stati nazionali dell'UE.
Moltiplicatore del prezzo di mercato per le colture diserbate con metodo biologico
Premio di prezzo per le colture biologiche: Le colture biologiche sono vendute a un prezzo maggiorato rispetto a quelle non biologiche. Questo premio di prezzo varia notevolmente a seconda delle colture coltivate, della loro qualità e delle condizioni di mercato, ma in genere va dal 20% al 100% in più. Inoltre, si presuppone che tutti i processi aziendali in prossimità delle colture siano eseguiti in modo biologico, ad esempio utilizzando veicoli elettrici (EV) e diserbatrici a laser blu. Per questa stima, utilizzeremo un premio di prezzo medio del 50%.
Guadagno di efficienza con le sarchiatrici laser blu: L'uso di sarchiatrici laser blu riduce i costi di controllo delle erbe infestanti e migliora la resa delle colture riducendo al minimo i danni alle colture e il disturbo del suolo. Questo guadagno di efficienza, pari a circa il 10-20%, deriva dalla riduzione dei costi di diserbo e dal miglioramento della resa. Per la stima, utilizzeremo un guadagno medio di efficienza del 15%.
Calcolo del valore del nuovo raccolto
Ricavo mediano attuale per le aziende agricole non biologiche negli Stati Uniti: 200.000 dollari.
Reddito mediano attuale per le aziende agricole non biologiche nell'UE: 70.000 euro (~$82.000)
Calcolo dell'aumento dei ricavi:
USA:
- Premio di prezzo: $200.000 * 1,50 (premio del 50%) = $300.000
- Guadagno di efficienza: $300.000 * 1,15 (15% di guadagno di efficienza) = $345.000
- Moltiplicatore di diserbo laser blu: $345.000 / $200.000 = 1,725
UE:
- Premio di prezzo: € 70.000 * 1,50 (premio del 50%) = € 105.000
- Guadagno di efficienza: 105.000 euro * 1,15 (15% di guadagno di efficienza) = 120.750 euro
- Moltiplicatore di diserbo laser blu: 120.750 euro / 70.000 euro ≈ 1,725 euro
Spazio per la crescita dell'azienda di diserbo
Oltre agli ovvi vantaggi per le aziende agricole, il mercato del diserbo in sé è piuttosto prezioso. Solo negli Stati Uniti, in Europa e in Canada è valutato rispettivamente 7,2 miliardi di dollari, 4,8 miliardi di euro (5,5 miliardi di dollari) e 1,1 miliardi di CAD (870 milioni di dollari) all'anno. Se si considerano anche i fungicidi e gli insetticidi, i valori salgono a 12,4 miliardi di dollari, 12,7 miliardi di dollari e 1,9 miliardi di dollari. E i laser blu possono essere utilizzati anche al posto di fungicidi e insetticidi.
Il mercato dei pesticidi viene costantemente conquistato dalle tecnologie di diserbo con il laser blu, il che rende il mercato maturo per le aziende di diserbo già affermate o per le nuove start-up di diserbo con il laser blu. Il diserbo con laser blu è un'ottima strada per le aziende di diserbo affermate che vogliono sviluppare un ramo di diserbo con laser blu per superare in modo significativo i concorrenti carenti che potrebbero anche non rimanere sul mercato per questo motivo.
Opt Lasers progetta e produce sorgenti laser blu di alta qualità, su misura per soddisfare le esigenze specifiche delle aziende di diserbo. Siamo inoltre leader nello sviluppo e nella sperimentazione di tecnologie laser che stabiliscono i parametri di riferimento del settore. Poiché siete interessati al diserbo con laser blu, perché non ci contattate oggi stesso?
Crescita dell'uso della robotica nell'agricoltura
L'agricoltura di precisione, resa disponibile dall'integrazione della robotica, sta trasformando radicalmente il paesaggio agricolo. Le tecnologie agricole automatizzate affrontano alcuni dei problemi più urgenti dell'agricoltura, come la carenza di manodopera, la necessità di pratiche agricole sostenibili e l'aumento della domanda alimentare. L 'agricoltura robotizzata è in grado di automatizzare le attività ad alta intensità di lavoro, consentendo agli agricoltori di concentrarsi sugli aspetti strategici dell'agricoltura e portando l'efficienza a livelli più elevati.
Ma soprattutto, l'agricoltura robotizzata è in grado di svolgere i propri compiti con precisione e coerenza, motivo per cui viene spesso definita agricoltura di precisione. I robot per l'agricoltura di precisione possono attraversare autonomamente i campi agricoli svolgendo compiti complessi. Ad esempio, i robot per il diserbo dotati di laser blu usano un puntamento preciso per eliminare le erbacce senza danni collaterali alle colture circostanti. Questa precisione elimina la necessità di diserbanti chimici, riduce i costi operativi e promuove un ambiente più sano. I diserbatori automatizzati con laser blu sono più efficienti perché sono in grado di eseguire il controllo delle erbe infestanti su scala e di operare continuamente senza affaticarsi.
Processi automatizzati di agricoltura di precisione
In generale, l'agricoltura di precisione comprende diversi tipi di macchine in grado di piantare semi, eseguire il controllo di precisione delle erbe infestanti, applicare fertilizzanti organici o non organici o raccogliere i raccolti. Ad esempio, le macchine per la semina di precisione utilizzano il GPS e i sensori per garantire che i semi siano piantati alla distanza e alla profondità migliori, mentre le macchine per la concimazione di precisione applicano i nutrienti in base alle condizioni del terreno. D'altro canto, le macchine per la raccolta di precisione, dotate di sistemi di visione artificiale, sono in grado di raccogliere frutta e verdura mature, riducendo al minimo gli sprechi. Il controllo delle erbe infestanti è tuttavia l'area di particolare miglioramento grazie alla tecnologia dell'agricoltura di precisione. Nel controllo di precisione delle erbe infestanti, i laser blu automatizzano le attività di diserbo con un'efficienza senza pari. Questi sistemi automatizzati contribuiscono ad aumentare la produttività, a migliorare la gestione delle risorse e a ridurre i costi di manodopera.
Agricoltura AI
La tecnologia AI per l'agricoltura può elevare ulteriormente le capacità dell'agricoltura di precisione. I sistemi basati sull'intelligenza artificiale possono analizzare i dati provenienti da sensori e telecamere per fornire ulteriori informazioni sul riconoscimento delle erbe infestanti. L'intelligenza artificiale può anche monitorare la salute delle singole piante in tempo reale, rilevando tempestivamente eventuali problemi. In questa particolare area di interesse, i sistemi di intelligenza artificiale utilizzano immagini multispettrali e iperspettrali per rilevare i primi segni di malattie, carenze di nutrienti o stress idrico. Questi sistemi di intelligenza artificiale possono anche analizzare i dati di riflettanza delle piante per identificare eventuali anomalie.
L'intelligenza artificiale può anche gestire la semina delle colture e ottimizzare l'irrigazione, la fertilizzazione e il controllo dei parassiti. Nella gestione delle erbe infestanti, gli algoritmi avanzati di apprendimento automatico vengono addestrati su grandi serie di dati di specie di erbe infestanti e sono quindi in grado di distinguere tra colture ed erbe infestanti con una precisione superiore al 95%. Questa precisione consente all'intelligenza artificiale di applicare il controllo delle erbe infestanti solo quando è vantaggioso e di risparmiare risorse.
L'ottimizzazione della gestione delle colture è un'altra area in cui l'IA può essere applicata. Grazie all'integrazione dei dati delle stazioni meteorologiche, dei sensori del suolo e dei modelli di coltura, le piattaforme di intelligenza artificiale possono fornire raccomandazioni sulla programmazione del diserbo e dell'irrigazione, sui tassi di applicazione dei fertilizzanti e sulle strategie di gestione dei parassiti. Questo approccio basato sui dati assicura che le colture ricevano sempre la giusta quantità di nutrienti, acqua e protezione.
Tipi di controllo delle infestanti per habitat
Terrestre
Ilcontrollo delle erbe infestanti terrestri (TWC) si concentra sulla gestione delle erbe infestanti che crescono sul terreno e comprende strategie progettate per affrontare le sfide uniche degli ambienti terrestri. Il controllo delle erbe infestanti terrestri è il primo tipo di controllo delle erbe infestanti sviluppato dalla civiltà umana. Di conseguenza, esistono numerosi metodi di controllo delle infestanti terrestri di tipo fisico, meccanico, chimico, biologico e culturale.
Una delle considerazioni principali nel TWC è l'impatto del controllo delle infestanti sulla struttura e sulla salute del suolo. Metodi efficaci di controllo delle infestanti terrestri devono garantire (o massimizzare) l'integrità del suolo per assicurare la produttività agricola a lungo termine. Un'eccessiva perturbazione del suolo porta all'erosione, alla perdita di materia organica e all'impoverimento della fertilità del suolo. Un altro aspetto unico del controllo delle erbe infestanti terrestri è l'influenza delle condizioni ambientali sulla crescita delle erbe infestanti. I livelli di umidità e la temperatura cambiano in modo molto più rapido e casuale rispetto, ad esempio, agli habitat marini. Inoltre, la variazione dei tipi di suolo nelle coltivazioni terrestri è maggiore rispetto a quelle marine. La comprensione dei fattori che determinano la crescita delle erbe infestanti in una specifica area di terreno è fondamentale per lo sviluppo di un'efficace strategia di controllo delle erbe infestanti.
Marino/acquatico
Ilcontrollo delle infestanti marine (MWC) (noto anche come controllo delle infestanti acquatiche) si riferisce alla gestione delle infestanti negli habitat acquatici, come le aziende marine costiere, le aziende di cisterne, i laghi, gli stagni e i fiumi. Il controllo delle infestanti marine è diverso da quello terrestre, perché l'acqua è meno sensibile alle variazioni di temperatura. Tuttavia, gli ambienti acquatici sono meno ricchi di ossigeno, il che rende questo habitat altamente competitivo e suscettibile alle specie marine aggressive. Un esempio di controllo delle erbe infestanti marine è il controllo di specie invasive come il millefoglio d'acqua (Myriophyllum spicatum) e l'idrilla (Hydrilla verticillata), che disturbano e invadono gli ecosistemi acquatici. Il controllo di queste specie è necessario per mantenere aperti i corsi d'acqua e sostenere le attività commerciali e ricreative.
Negli allevamenti marini costieri, le alghe come il kelp e una varietà di specie di alghe sono piante molto redditizie che vengono coltivate per ottenere cibo, biocarburanti e prodotti cosmetici. Il controllo delle specie invasive è estremamente importante per garantire la prosperità di queste preziose colture. La coltivazione delle alghe è un settore particolarmente interessante. Il mercato commerciale globale delle alghe, che attualmente vale 18,39 miliardi di dollari nel 2024, dovrebbe crescere fino a 34,56 miliardi di dollari entro il 2032. Nella stessa UE, il mercato delle alghe marine dovrebbe avere un valore di 9 miliardi di euro (10,3 miliardi di dollari) nel 2030, con una domanda che dovrebbe passare da 270.000 tonnellate nel 2019 a 8.000.000 tonnellate nel 2030.
Tra i Paesi in cui la coltivazione di alghe è significativa vi sono gli Stati Uniti, gli Stati membri dell'Unione Europea e il Canada. Nell'UE, le alghe sono coltivate principalmente in Irlanda, Norvegia e Francia. Negli Stati Uniti, le alghe sono coltivate negli Stati del Maine e dell'Alaska, mentre in Canada l'allevamento di alghe è basato nella provincia della British Columbia.
In termini di controllo delle erbe infestanti, ci sono 4 specie principali di alghe che competono con l'alga kelp negli allevamenti marini costieri. Si tratta di ulva (lattuga di mare), Gracilaria e Polysiphonia, specie di alghe rosse, e Ectocarpus, specie di alghe brune. Curiosamente, le specie di alghe mostrano un picco di assorbimento intorno alla lunghezza d'onda del laser blu, mentre lo spettro di assorbimento dell'ulva è più alto per i raggi laser blu che per quelli a lunghezza d'onda maggiore. Ciò significa che i laser blu saranno il metodo più efficace per la gestione delle infestanti per queste specie. Vale la pena notare che anche l'ulva (lattuga di mare) è una specie di alga coltivata, ma gli allevamenti costieri e in vasca devono produrre una particolare specie di alga con costanza. Il controllo delle alghe marine assicura che il prodotto sia costante e che le altre specie non sottraggano nutrienti o spazio all'area destinata a una particolare specie di alga.
È interessante notare che l'acqua è trasparente anche ai raggi laser blu, che possono attraversarla ed eseguire il diserbo laser acquatico in situ. Grazie al loro ridotto consumo energetico, possono essere montati anche su barche e droni sottomarini. Purtroppo, a luglio 2024, non esiste alcuna azienda di diserbo che offra soluzioni di diserbo laser blu per il controllo delle infestanti acquatiche.
Attualmente, i metodi di controllo delle infestanti acquatiche applicati in commercio includono la rimozione meccanica e i trattamenti chimici, entrambi molto problematici. La rimozione meccanica è sufficiente per eliminare immediatamente le infestanti, ma deve essere eseguita frequentemente. I trattamenti chimici, invece, vengono eseguiti con erbicidi approvati per uso acquatico, ma degradano la qualità dell'acqua e comportano rischi per le specie non bersaglio. Il controllo biologico (introduzione di pesci o insetti) è una soluzione naturale, ma può causare interruzioni dell'ecosistema.
Aereo
Ilcontrollo aereo delle erbe infestanti (AWC) è un tipo di controllo delle erbe infestanti eseguito da macchine che operano in aria. In genere, il controllo aereo delle erbe infestanti riguarda il controllo delle popolazioni di erbe parassite o emiparassite che crescono su alberi e arbusti coltivati. Il controllo aereo delle erbe infestanti è unico, in quanto le piante parassite o emiparassite sono molto meno influenzate dalla fertilità del suolo e dalla disponibilità di umidità. Inoltre, specie infestanti comunemente problematiche come il vischio hanno sviluppato partnership con gli uccelli per diffondere i loro semi in lungo e in largo.
Il controllo aereo delle erbe infestanti è in grado di colpire con precisione erbe problematiche come il vischio europeo, il dente di leone giapponese e il dente di campo. Il vischio europeo è comunemente diffuso in Europa e attacca meli, tigli e pioppi coltivati. Il Dodder giapponese, presente negli Stati Uniti, attacca gli agrumi e i melograni. Il dente di leone, presente negli Stati Uniti, in Canada e in Europa, attacca diverse specie di piante coltivate, dai pomodori all'erba medica.
I metodi di diserbo tipicamente utilizzati per queste piante parassite prevedono l'uso di elicotteri o attrezzature aeree specializzate, l'applicazione di erbicidi per via aerea e terrestre o la potatura manuale. Nessuno di questi metodi è particolarmente valido, economico, efficace o efficiente dal punto di vista delle risorse.
Per esempio, l'elicottero da diserbo Single Squirell AS350, attualmente il più venduto, costa circa 3,6 milioni di euro (3,9 milioni di dollari). Ha una capacità di carica di 600 kg e un'asta di spruzzo di 10 metri. Opera ad un'altezza di 30 metri e ad una velocità di 40 m/s, con un'ampiezza di spruzzo di 50 metri. La sua efficienza operativa è di coprire 197 acri per missione, mentre ogni sortita dura 25 minuti. Questo velivolo deve essere pilotato da due piloti e richiede almeno quattro membri dell'equipaggio di terra per la manutenzione. Nel complesso, anche se questi valori (tranne il prezzo) sono impressionanti, questo compito può essere svolto in modo più efficiente con una flotta di UAV.
Anche se attualmente nessuna azienda offre droni per il diserbo con laser blu, si tratta di un'idea interessante. Le sorgenti laser blu, grazie al loro peso ridotto, alle dimensioni compatte e al basso consumo energetico, possono essere installate sui droni per eseguire il diserbo laser. Anche se i diserbatori laser basati su veicoli possono essere utilizzati per erbacce parassite più piccole, come la gramigna, questi veicoli si muovono tipicamente lungo una linea retta e non possono ottimizzare l'angolo di battuta come potrebbe fare un drone con laser blu. Un drone laser blu potrebbe in teoria ottimizzare l'angolo di battuta e non solo uccidere la pianta parassita, ma colpirla più volte da diverse angolazioni per tagliarla in pezzi e garantire che i resti cadano a terra anziché rimanere sull'albero o sulla pianta. Il diserbo aereo ha anche la capacità di coprire grandi aree molto più rapidamente dei veicoli a terra.
I droni aerei sono tuttavia utilizzati per l'irrorazione di precisione, dove applicano erbicidi o agenti biologici direttamente sulle aree interessate, dimostrando una copertura più efficace. I droni aerei dotati di laser blu possono funzionare bene anche in ambienti marini ed eseguire il diserbo laser marino, poiché un raggio laser blu può attraversare sia l'aria che l'acqua per eliminare le erbacce acquatiche. Questo tipo di tecnologia di diserbo con droni beneficerebbe anche di una minore resistenza al movimento in aria rispetto alla resistenza che un drone sottomarino incontrerebbe muovendosi in acqua.
Inoltre, un caso particolare di diserbo aereo è il metodo di diserbo assistito da droni. In questo metodo i droni non eseguono direttamente il diserbo, ma fungono da piattaforma di sorveglianza in movimento. I droni, dotati di telecamere ad alta risoluzione e sensori multispettrali, possono eseguire rilievi aerei, identificando con precisione le infestazioni di erbe infestanti. I dati raccolti vengono poi inviati a una macchina irroratrice di precisione che attraversa il campo applicando i pesticidi localmente, con un consumo di pesticidi ridotto fino al 95%.
Controllo automatizzato delle erbe infestanti con metodo principale
Automatizzato fisico
Diserbo di precisione con laser blu
Il diserbo con laser blu è il metodo migliore e più preciso per il controllo delle erbe infestanti. I diserbatori laser blu utilizzano un raggio laser blu, ovvero un raggio laser con lunghezza d'onda di 440-450 nm, che appare blu all'occhio umano. L'efficacia dei diserbatori laser blu deriva dall'elevato assorbimento di questa particolare lunghezza d'onda del laser sulla cellulosa della pianta, sulla clorofilla di tipo A e sulla clorofilla di tipo B. Infatti, la clorofilla di tipo A ha un ampio picco di assorbimento intorno ai 435 nm, con un assorbimento molto elevato alla lunghezza d'onda tipica del laser blu di 445 nm. La clorofilla di tipo B, invece, presenta anch'essa un ampio picco di assorbimento, ma a 465 nm, con un assorbimento molto elevato a 445 nm. Se si sovrappongono questi due grafici di assorbimento, il picco di assorbimento complessivo della clorofilla delle piante è localizzato tra 435 e 450 nm. Poiché i diodi laser blu più potenti hanno una lunghezza d'onda di 445 nm e 450 nm, ciò li rende una scelta privilegiata per il diserbo laser. Il grafico seguente mostra le curve di assorbimento della clorofilla di tipo A e B:
Anche l'assorbimento dei raggi laser sulla cellulosa è migliore per le lunghezze d'onda più corte rispetto a quelle più lunghe, in particolare quelle dell'infrarosso. Questa curva di assorbimento è praticamente la stessa per la cellulosa pura e per la cellulosa rigenerata. Abbiamo scelto di mostrare il grafico dell'assorbimento laser della cellulosa rigenerata, perché ha un aspetto migliore e perché mostra anche lunghezze d'onda laser più elevate (vicino all'infrarosso). Il grafico della cellulosa rigenerata mostra un migliore assorbimento dei laser a lunghezza d'onda inferiore e che l'assorbimento diminuisce al diminuire della lunghezza d'onda, con un assorbimento significativamente inferiore per i laser nel vicino infrarosso.
Oltre ai vantaggi dell'assorbimento della lunghezza d'onda del laser, le sorgenti laser blu sono anche relativamente leggere e compatte. Inoltre, non richiedono calibrazioni frequenti come i laser a CO2. Inoltre, i laser blu sono anche molto efficienti dal punto di vista energetico, con una conversione della potenza elettrica in potenza ottica 5 volte migliore rispetto ai laser a CO2. Grazie a tutti questi vantaggi, i diserbatori laser blu sono il miglior metodo di controllo delle erbe infestanti. Inoltre, funzionano in modo diverso rispetto ai diserbatori laser a CO2: invece di disidratare/bollire la pianta, i diserbatori laser blu vengono trasmessi attraverso il contenuto d'acqua della pianta e tagliano la materia organica dove è importante.
Per quanto riguarda il funzionamento del diserbatore laser blu, il veicolo (o il drone) è dotato di un sistema di identificazione delle erbe infestanti. Questo sistema è in grado di riconoscere le specie di erbe infestanti attraverso la scansione dei loro livelli di clorofilla attiva, la loro fluorescenza (invisibile) a infrarossi o il riconoscimento di immagini e visioni assistito dall'intelligenza artificiale.
Oltre che per il diserbo dei campi agricoli, i diserbatori laser blu possono essere utilizzati anche per la rimozione di erbacce più piccole e di muschio sui marciapiedi. Le due immagini seguenti mostrano il diserbo laser eseguito su muschio e su una piccola erbaccia del marciapiede.
Diserbo laser CO2
I diserbatori laser a CO2 utilizzano raggi laser all'infrarosso lontano con lunghezza d'onda di 10,6 μm (10.600 nm). Per il diserbo laser a CO2, il processo di diserbo è guidato dall'assorbimento dei fluidi vegetali (in particolare il contenuto d'acqua) e della cellulosa. L'effetto è molto simile a quello dei diserbatori elettrici e termici, con la pianta che viene disidratata o bollita viva. Questo perché i laser a CO2 hanno un elevato assorbimento dell'acqua e non possono praticamente passare senza prima farla evaporare.
Purtroppo i laser a CO2 sprecano il 95% dell'elettricità fornita sotto forma di calore, che deve essere gestito da robusti sistemi di raffreddamento. Inoltre, la combinazione di sorgenti laser a CO2 e refrigeratori di accompagnamento rende questi sistemi molto pesanti e di grandi dimensioni. Ecco perché le erbici laser a CO2 commerciali che si possono vedere sono macchine di dimensioni gigantesche. La massa maggiore significa anche che è meno efficiente spostarle nel campo, con un conseguente aumento del costo del carburante rispetto alle sorgenti laser blu. A causa della loro massa, sarebbe molto difficile montarli sui droni, perché i permessi di utilizzo dei droni si basano sulla massa totale del drone.
Inoltre, a differenza dei laser blu, i laser a CO2 richiedono una calibrazione frequente e onerosa degli specchi e delle ottiche per poter colpire le erbacce con precisione ed evitare di danneggiare le colture.
Diserbo elettrico
Sebbene sia meno efficiente del diserbo con laser blu, lo zapping elettrico delle erbe infestanti è un metodo moderno di controllo delle erbe infestanti che utilizza l'elettricità ad alta tensione per causare la morte dei tessuti delle piante infestanti. Il principio di funzionamento di questo metodo è che una parte dell'elettricità viene convertita in calore che riscalda ed espande rapidamente la linfa cellulare della pianta (fluidi interni della pianta). Questo aumenta drasticamente la pressione interna delle cellule della pianta infestante e il gradiente di pressione fa sì che i fluidi facciano esplodere le cellule della pianta infestante e sfondino le pareti cellulari. Con le cellule effettivamente uccise, la pianta infestante è soggetta a una morte diffusa dei tessuti.
I diserbanti elettrici sono anche un'opzione ecologica che non utilizza pesticidi. Tuttavia, richiedono un funzionamento molto accurato per non danneggiare le colture vicine e sono meno efficienti dei diserbatori a laser blu.
Robot da diserbo termico (a fiamma o a vapore)
Irobot per il diserbo termico utilizzano il calore intenso diretto esterno, proveniente dalla fiamma o dal vapore, per uccidere le erbe infestanti. Il diserbo a fiamma utilizza uno o più bruciatori a propano per generare la fiamma e indirizzarla sulle erbacce, motivo per cui viene anche chiamato diserbo a gas. I diserbatori di precisione a fiamma sono in genere montati su trattori. Il diserbo a vapore, invece, utilizza vapore surriscaldato per generare lo stesso effetto.
Entrambi i metodi applicano il calore all'esterno, sulla superficie della pianta infestante. Il calore viene poi trasferito all'interno della pianta infestante, provocandone la disidratazione e la rottura della parete cellulare. Le piante infestanti appassiscono e muoiono, il che può durare da poche ore a giorni. Sebbene sia possibile utilizzare i sarchiatori a fiamma per bruciare le piante infestanti, le aziende produttrici di sarchiatori a fiamma non lo consigliano, poiché la semplice applicazione di calore elevato funziona altrettanto bene e consente di risparmiare risorse. Il diserbo termico è più efficace anche per le erbacce e il muschio più piccoli e superficiali.
Sebbene entrambi questi metodi di controllo delle erbe infestanti siano efficaci nell'eliminare le erbacce senza l'applicazione di sostanze chimiche, sono molto meno efficaci e precisi dei diserbatori laser blu. Tuttavia, il loro processo di produzione e la loro tecnologia sono relativamente semplici, il che significa che possono essere prodotti a costi molto bassi. I diserbatori a fiamma e a vapore possono anche richiedere più applicazioni successive sulle erbe infestanti, poiché le radici delle erbe possono talvolta far ricrescere un nuovo stelo di pianta.
Chimica automatizzata
Irrorazione con droni e irrorazione con droni di precisione
L'irrorazione con droni è un approccio innovativo all'irrorazione di erbicidi con l'uso di veicoli aerei senza pilota (UAV), detti anche droni. I droni possono coprire campi estesi in modo rapido ed efficiente dal punto di vista dei costi, il che rende una flotta di UAV molto adatta alle aziende agricole su larga scala. Questi normali droni possono spruzzare uniformemente i pesticidi su un'area designata in modo rapido. Tuttavia, questi droni operano a un'altezza relativamente elevata dal suolo, il che può portare a una potenziale applicazione eccessiva o alla deriva dei pesticidi che può colpire piante non bersaglio. Nonostante queste difficoltà, l'irrorazione con i droni può effettuare il controllo aereo delle erbe infestanti su terreni difficili o irregolari, che potrebbero risultare ostici per i veicoli tradizionali. I droni sono anche un po' meno sensibili alle condizioni atmosferiche, poiché un terreno fangoso non è un problema per loro, a differenza dei veicoli a terra.
L'irrorazione di precisione con i droni è un caso particolare di irrorazione con i droni. Questi tipi di droni sono dotati di sistemi di intelligenza artificiale e sensori avanzati per individuare e colpire singolarmente le piante infestanti. L'irrorazione di precisione con droni si concentra sulla riduzione al minimo dell'uso di pesticidi, applicandoli esattamente dove sono necessari. In pratica, i droni per l'irrorazione di precisione possono ridurre del 95% il volume dei pesticidi utilizzati, ottenendo al contempo risultati uguali o migliori.
Meccanica automatizzata
Robot per la raccolta delle erbacce
Ilrobot di estirpazione delle erbacce imita essenzialmente l'attività di estirpazione manuale delle erbacce, ma automatizza questo processo di controllo delle erbacce con la robotica, riducendo i costi e aumentando la produzione di erbacce che possono essere eliminate. Questi robot sono dotati di sensori per identificare e bracci meccanici per sradicare le singole piante infestanti. Rimuovendo le radici delle erbe infestanti, questi robot ne impediscono in larga misura la ricrescita. Tuttavia, c'è sempre la possibilità che una piccola porzione di radici, in grado di far ricrescere l'erbaccia, rimanga nel terreno. Le macchine EV per l'estirpazione delle erbacce possono essere utilizzate anche nell'agricoltura biologica. Questi robot sono efficaci anche per le infestazioni molto dense di erbe infestanti. Tuttavia, l'utilizzo di questo metodo può portare a una riduzione della fertilità del suolo a causa dell'erosione del terreno.
Robot autonomo per la lavorazione del terreno
I robot autonomi per la lavorazione del terreno automatizzano il processo di lavorazione, che è un metodo comune di controllo tradizionale delle infestanti. Rovesciando uno strato di terreno infestato da erbacce, queste macchine sradicano le erbacce esistenti e le seppelliscono insieme ai loro semi, a profondità tali da impedire ai semi delle erbacce di germogliare in una pianta. Le macchine per la lavorazione del terreno autonome utilizzano il GPS e algoritmi avanzati per navigare nel campo con precisione e in modo tempestivo. Sono anche in grado di ottimizzare il percorso intrapreso per portare a termine la missione di diserbo assegnata in tempi record. Questo metodo migliora l'aerazione del suolo e la miscelazione delle sostanze nutritive, ma lo strato superiore del terreno lavorato è molto soggetto all'erosione da parte della luce solare e del vento.
Cultura automatizzata
Ottimizzazione della gestione delle colture con l'intelligenza artificiale
La gestione AI delle colture può essere utilizzata per migliorare e ottimizzare vari aspetti della produzione agricola, compreso il controllo delle erbe infestanti. I sistemi di intelligenza artificiale possono analizzare grandi quantità di dati provenienti da sensori sul campo, stazioni meteorologiche e registri storici dell'azienda agricola per prendere decisioni rapide e informate su semina, diserbo, fertilizzazione e irrigazione. Per quanto riguarda il controllo delle erbe infestanti, l'intelligenza artificiale può essere utilizzata per prevedere il modello di comparsa delle erbe, ottimizzare i tempi e la scelta dei metodi di controllo delle erbe infestanti e suggerire rotazioni colturali migliori che possano sopprimere naturalmente la crescita delle erbe infestanti.
Monitoraggio della salute delle piante
I sistemi di monitoraggio della salute delle piante guidati dall'intelligenza artificiale possono utilizzare l'intelligenza artificiale e le tecnologie dei sensori per valutare la salute delle colture in tempo reale e fornire avvertimenti su potenziali problemi come carenze di nutrienti, malattie o infestazioni di erbe infestanti e parassiti. Questi sistemi di intelligenza artificiale sono in grado di rilevare sottili cambiamenti nel colore delle piante, nel modello di crescita o nei livelli di umidità, che possono indicare la presenza di erbe infestanti, parassiti o altri fattori di stress. Identificando tempestivamente questi problemi, le aziende agricole possono adottare misure proattive per eliminare tempestivamente le erbacce o le piante malate, prima che questi problemi diventino più gravi e causino danni a un insieme più ampio di colture.
Diserbo convenzionale per metodo principale
Controllo chimico delle erbe infestanti
Erbicidi pre-emergenti
Gli erbicidi pre-emergenti agiscono mirando ai semi e alle piantine delle erbe infestanti e devono essere applicati prima che queste germoglino. Questi erbicidi interrompono i processi di crescita delle piantine e sono più efficaci contro le infestanti annuali. L'applicazione di questi erbicidi prima che le infestanti germoglino richiede un attento monitoraggio dell'umidità e della temperatura del terreno. Gli erbicidi pre-emergenti non agiscono sulle erbe infestanti già emerse dal terreno.
Erbicidi post-emergenti
Gli erbicidi post-emergenti colpiscono le erbe infestanti già emerse dal terreno. Questi erbicidi possono essere selettivi (mirano a specifiche specie di erbe infestanti) o non selettivi (uccidono tutte le piante con cui entrano in contatto). Gli erbicidi post-emergenti vengono applicati sul fogliame delle erbe infestanti, che assorbe l'erbicida e lo trasporta in tutta la pianta, provocando la morte dell'erba. L'efficacia di questi erbicidi varia a seconda di fattori quali le condizioni ambientali, lo stadio di crescita e la specie delle erbe infestanti.
Erbicidi selettivi
Gli erbicidi selettivi sono progettati per colpire specifiche specie di erbe infestanti sfruttando le loro differenze biologiche rispetto alle colture. Queste differenze biologiche comprendono le vie metaboliche o le abitudini di crescita. L'utilità degli erbicidi selettivi risiede nella loro capacità di controllare in modo mirato le popolazioni di malerbe, riducendo al contempo l'impatto sulle colture. Vale la pena ricordare che l'uso eccessivo di erbicidi selettivi tende a causare lo sviluppo di specie infestanti resistenti agli erbicidi, che sono biologicamente diverse dalle piante infestanti dei loro antenati.
Erbicidi non selettivi
Gli erbicidi non selettivi colpiscono qualsiasi specie vegetale con cui entrano in contatto. Questo li rende efficaci nel ripulire le aree da tutta la vegetazione, lasciando dietro di sé un terreno chimicamente irradiato e problematico per le piante che vogliono crescervi. Vengono spesso applicati lungo le linee di recinzione, i vialetti o per ripulire un campo prima di piantare una nuova coltura. Tuttavia, quando vengono utilizzati per ripulire i campi per nuove aziende agricole, devono essere gestiti con molta attenzione per ridurre al minimo i danni successivi alle colture o alle piante desiderabili. Il glifosato è l'erbicida non selettivo più comunemente utilizzato.
Controllo fisico delle erbe infestanti
Solarizzazione
La solarizzazione è un metodo di controllo delle erbe infestanti che utilizza fogli di plastica trasparente per intrappolare il calore della luce solare e aumentare la temperatura a livelli letali per le erbe infestanti, i semi di erbe infestanti e gli agenti patogeni presenti nel suolo. Nei mesi estivi più caldi, la temperatura direttamente sotto il telo di plastica può raggiungere i 60 °C (140 °F). Questo processo non solo uccide le erbacce, ma riduce anche le popolazioni di nematodi e funghi nocivi. Tuttavia, possono essere necessarie fino a diverse settimane di utilizzo continuo perché questo metodo di diserbo dia i suoi frutti.
Pacciamatura e soffocamento
Per pacciamatura e soffocamento si intende il metodo di coprire il terreno con materiali organici o inorganici per bloccare la luce solare. In questo modo si impedisce ai semi delle erbe infestanti di germogliare. I materiali utilizzati per la pacciamatura sono di dimensioni ridotte e vengono applicati in massa creando uno strato relativamente spesso. Questi materiali includono ciottoli, paglia, trucioli di legno e piccoli pezzi di compost. È interessante notare che la posa di un cerchio di ciottoli bianchi intorno a una pianta coltivata è molto positiva per la crescita, perché oltre a bloccare le erbacce, impedisce il surriscaldamento delle radici della pianta e riflette la luce del sole sulle foglie, aumentandone il tasso di crescita.
Il soffocamento, invece, utilizza un sottile strato di materiale solido continuo. Tra i materiali utilizzati per il soffocamento vi sono fogli di plastica opaca, tessuto per paesaggi, cartone e grandi pezzi di compost. I pacciami organici sono particolarmente efficaci, poiché finiscono per scomporsi in sostanze nutritive per le piante, migliorando la struttura e la fertilità del suolo.
Diserbo manuale a fiamma e a vapore
I diserbatori manuali a fiamma e a vapore funzionano come le loro controparti automatizzate; tuttavia, sono progettati come dispositivi portatili, che possono essere utilizzati dai piccoli agricoltori per eseguire il diserbo manualmente. I diserbatori a fiamma portatili sono in genere dotati di un solo bruciatore a propano.
Metodo del letto di semina raffermo
La tecnica del letto di semina raffermo è un metodo di controllo delle erbe infestanti prima della semina che riduce la pressione delle erbe infestanti durante la stagione di crescita delle colture, incoraggiando i semi delle erbe infestanti a crescere prematuramente e ad esaurire i nutrienti specifici di cui queste specie infestanti hanno fisicamente bisogno per crescere. In questo modo si eliminano anche i semi delle infestanti presenti nel terreno. Una volta emerse, le erbe infestanti premature vengono rimosse con una lavorazione superficiale del terreno, con diserbanti a fiamma o con erbicidi. In questo modo si ottiene un letto di semina pulito per la semina delle colture. Questo metodo di controllo delle infestanti è particolarmente utile per l'agricoltura biologica, poiché riduce notevolmente la necessità di un controllo post-emergente delle infestanti.
Controllo meccanico delle erbe infestanti
Lavorazione del terreno e zappatura
La lavorazione del terreno e la zappatura sono metodi meccanici che prevedono l'utilizzo di macchine trattrici che rivoltano il terreno. La lavorazione del terreno è comunemente utilizzata dalle aziende agricole su larga scala. Comprende l'uso di macchine come aratri a moldello, erpici pesanti, barre per lo strip-till, macchine per la lavorazione verticale del terreno, ripper, coltivatori, dischi, aratri a scalpello e frese per la pacciamatura. Oltre che per il controllo delle erbe infestanti, queste macchine vengono utilizzate anche per la preparazione dei letti di semina.
La zappatura, invece, si riferisce al processo di utilizzo di semplici strumenti manuali e delle mani per eseguire le stesse azioni. Per questo motivo è adatta solo all'agricoltura su piccola scala o all'agricoltura biologica.
È bene ricordare che una lavorazione eccessiva del suolo causa erosione e degrado, con conseguente riduzione della fertilità e della resa delle colture.
Estrazione delle erbacce
L'estirpazione delle erbacce è un metodo manuale di controllo delle erbe infestanti che prevede l'uso delle mani per rimuovere fisicamente le erbacce dal terreno, tirando il loro fusto in modo accurato e rimuovendo anche le radici. Poiché richiede molta manodopera, l'estirpazione manuale delle erbe infestanti è adatta solo per giardini di piccole dimensioni, per la rimozione di singole erbe infestanti particolarmente grandi che non possono essere rimosse con altri metodi o per aree in cui non è auspicabile l'uso di prodotti chimici. L'estirpazione delle erbe infestanti è spesso utilizzata insieme alle colture di copertura o alla pacciamatura.
Falciatura
La falciatura è un altro metodo di controllo delle erbe infestanti che le colpisce prima che possano produrre semi. Questo metodo di controllo delle erbe infestanti è tipicamente utilizzato per i pascoli, lungo i bordi delle strade e nelle aree in cui è consigliabile mantenere una vegetazione a bassa altezza. Impedendo la produzione di semi, lo sfalcio riduce significativamente la diffusione delle popolazioni di erbe infestanti in altre aree. Lo sfalcio regolare viene utilizzato anche per scopi estetici.
Controllo biologico e culturale delle erbe infestanti
Controllo biologico delle erbe infestanti
Uso di animali da pascolo
L'uso di animali da pascolo è un metodo efficace di controllo biologico delle erbe infestanti. Gli animali utilizzati per il pascolo includono bovini, bisonti, pecore e capre e possono consumare una varietà di erbe infestanti, soprattutto nelle aree in cui il controllo meccanico o chimico delle erbe infestanti non è pratico. Ad esempio, le capre possono consumare specie infestanti invasive come l'edera velenosa e il kudzu. Il metodo di controllo delle erbe infestanti con il pascolo è essenzialmente un equivalente biologico della falciatura, nel senso che gli animali al pascolo riducono anche la quantità di erbe infestanti che raggiungono la maturità e producono semi. Tuttavia, l'efficacia del metodo di controllo delle erbe infestanti al pascolo dipende dai modelli di pascolo delle specie di animali da pascolo e dalle preferenze individuali degli animali. Tenete presente che il pascolo eccessivo può anche portare all'erosione e alla degradazione del suolo.
Introduzione di insetti o agenti patogeni
L'introduzione di insetti o patogeni, nota anche come biocontrollo, si basa sull'introduzione di insetti erbivori o patogeni che colpiscono selettivamente particolari specie di erbe infestanti. Ad esempio, il coleottero Galerucella può essere rilasciato per ridurre la popolazione dell'invasiva loosestrife viola (Lythrum salicaria) che invade le zone umide. Un altro buon esempio è quello del fungo ruggine Puccinia chondrillina che, in un'azienda agricola, può ridurre significativamente le popolazioni di Chondrilla juncea. Il metodo di controllo delle infestanti a biocontrollo è essenzialmente un equivalente biologico degli erbicidi selettivi. Il successo del controllo delle infestanti a biocontrollo dipende dalla relazione specifica tra il bioagente, le infestanti e le colture coltivate. Occorre prestare particolare attenzione affinché il bioagente selezionato non abbia un impatto negativo sulle colture coltivate o sulle specie animali e vegetali non bersaglio utili per le colture. Tuttavia, una volta introdotto, il biocontrollo è una soluzione efficace a lungo termine che consente una gestione sostenibile delle infestanti con interventi minimi o nulli.
Colture allelopatiche
Il metodo di controllo delle erbe infestanti delle colture allelopatiche è un equivalente naturale degli erbicidi pre-emergenti. Le colture allelopatiche, una volta coltivate, rilasciano nel terreno sostanze chimiche naturali chiamate allelochimiche, che bloccano la germinazione e la crescita delle erbe infestanti. Buoni esempi di colture allelopatiche sono la segale (Secale cereale) e l'orzo (Hordeum vulgare), che rilasciano sostanze allelochimiche in grado di ridurre le popolazioni di erbe infestanti nelle colture successive. L'efficacia delle colture allelopatiche varia in base al tipo di terreno, alle condizioni ambientali e alla presenza di piante che competono con le colture allelopatiche. Per ottenere i massimi benefici nel controllo delle infestanti, si consiglia di scegliere con cura le specie di colture allelopatiche e di introdurre pratiche di gestione adeguate.
Controllo culturale delle infestanti
Rotazione delle colture
La rotazione delle colture è un metodo di controllo delle erbe infestanti che consiste nell'interrompere i cicli vitali delle infestanti spostando i tipi di colture coltivate in un determinato campo e utilizzando contemporaneamente più campi con diverse colture. Le diverse colture hanno esigenze nutritive, tempi di impianto e abitudini di crescita differenti, e lo scambio di colture tra i vari campi impedisce l'accumulo di erbe infestanti che hanno una particolare propensione a prosperare tra le colture coltivate. I vantaggi aggiunti del metodo di diserbo a rotazione delle colture sono il miglioramento della fertilità del suolo, la riduzione della pressione di parassiti e malattie e l'arricchimento della biodiversità.
Coltura di copertura
Il metodo di controllo delle infestanti con colture di copertura si basa sull'introduzione di specifiche colture di copertura come la veccia, il trifoglio o il grano saraceno durante i periodi di maggese. Queste piante possono coprire interi campi e superare le infestanti dannose. Altri effetti collaterali di questo metodo di diserbo sono la riduzione dell'erosione, la fissazione dell'azoto e il miglioramento della salute del suolo grazie all'aggiunta di materia organica. Quando le colture di copertura terminano, possono anche fungere da efficace strato pacciamante.
Densità di piantagione
La densità di impianto, detta anche metodo di controllo delle infestanti per ombreggiamento, si riferisce a un metodo in cui un'azienda agricola forma deliberatamente gruppi densi di colture coltivate piantandole vicine. L'aumento della densità di impianto crea un'ombreggiatura a livello superficiale, sfavorevole alle erbe infestanti. Inoltre, collettivamente, le colture coltivate possono competere con le erbacce emergenti per l'acqua e i nutrienti. Ciononostante, è imperativo non creare uno scenario di sovraffollamento, in cui una densità di piante troppo elevata aumenta la competizione tra le piante coltivate, portando a rese inferiori e rendendo le colture più inclini alle malattie.
Tempi di semina
Anche il momento della semina può servire come metodo di diserbo efficace, in quanto può influenzare le dinamiche tra colture e piante. La regolazione dei tempi di impianto aiuta le giovani colture a evitare i periodi di massima germinazione delle erbe infestanti, dando alle colture un vantaggio competitivo. Le colture possono essere piantate prima del picco di germinazione delle infestanti (poiché le piante più vecchie hanno maggiori possibilità di contrastare le infestanti) o dopo il picco di germinazione delle infestanti (una volta controllato il flusso iniziale di infestanti). Questo metodo richiede tuttavia una buona conoscenza dell'ecosistema dell'azienda agricola e dei modelli di crescita delle colture e delle specie infestanti.
DOMANDE FREQUENTI
Domanda 1: Qual è la forma migliore di controllo delle erbe infestanti?
Risposta: L'utilizzo del robot diserbante laser blu insieme al calore è la migliore forma di controllo delle erbe infestanti, tuttavia il diserbante laser blu da solo è già eccezionalmente efficace.
Domanda 2: È possibile uccidere le erbacce con il laser?
Risposta: Il laser blu focalizzato può uccidere le erbacce con un'efficienza superiore. Il più delle volte si tratta di un processo automatizzato in cui un veicolo, dotato di software di intelligenza artificiale, rileva quali piante (in un determinato campo) sono infestanti e spara il laser blu contro di esse, senza danneggiare le altre piante. In breve, il laser blu può uccidere le piante infestanti con un'elevata efficacia mirando al loro meristema.
Domanda 3: Esiste una macchina laser per uccidere le erbacce?
Risposta: Sì, esistono macchine laser per l'eliminazione delle erbacce, come Weedbot o LaserWeeder, che utilizzano raggi laser focalizzati per eliminare le erbacce.
Domanda 4: Esiste un laser che brucia le erbacce?
Risposta: Sì, il diserbo con laser blu è un processo in cui il laser blu brucia e distrugge le erbacce a livello delle radici, impedendone efficacemente la ricrescita.
Domanda 5: Esiste qualcosa che uccide le erbacce in modo permanente?
Risposta: Il laser blu, combinato con il calore, uccide le erbacce in modo permanente, impedendone la ricrescita e uccidendone i semi. I laser blu da soli offrono anche un controllo a lungo termine delle erbe infestanti.
Domanda 6: Come fa un robot diserbante laser a uccidere fino a 100.000 erbacce all'ora?
Risposta: I robot di diserbo laser utilizzano un'intelligenza artificiale avanzata e laser ad alta velocità per identificare e colpire rapidamente le erbe infestanti, consentendo loro di eliminare con precisione fino a 100.000 erbe infestanti all'ora.
Domanda 7: La luce UV può uccidere le erbacce?
Risposta: La luce UV può danneggiare il DNA delle cellule vegetali, ma non è efficace o mirata come la tecnologia laser blu per uccidere le erbacce.
Domanda 8: I laser possono danneggiare le piante?
Risposta: Sì, i laser possono danneggiare le piante se non sono progettati per colpire le specie infestanti con un software di riconoscimento delle piante. E viceversa: i robot diserbatori laser blu e i droni con software di riconoscimento delle piante colpiscono solo le erbe infestanti che devono eliminare, proteggendo le colture desiderate.
Domanda 9: Quale laser viene utilizzato per il controllo delle erbe infestanti?
Risposta: Il laser blu viene utilizzato per il controllo delle erbe infestanti grazie alla sua eccezionale efficienza nel controllo laser delle erbe infestanti. Questa efficienza deriva dall'elevato assorbimento della lunghezza d'onda del laser blu sulla cellulosa, sulla clorofilla a e sulla clorofilla b, nonché dall'elevata efficienza del wall-plug e dalla maggiore precisione rispetto ai laser a CO2. Tuttavia, esistono anche diserbatori laser commerciali basati su laser a CO2, nonostante il minore assorbimento del laser a CO2 e il fatto che i laser a CO2 sprechino il 94-95% dell'elettricità fornita sotto forma di calore.
Domanda 10: Qual è l'effetto del trattamento laser come metodo di diserbo?
Risposta: Il trattamento laser per il controllo delle erbe infestanti distrugge le piante indesiderate a livello radicale e riduce significativamente la probabilità di ricrescita delle erbe infestanti, proteggendo al contempo le piante desiderate. Il trattamento laser per il controllo delle erbe infestanti con i laser blu non ha alcun effetto negativo sull'ecosistema, essendo una soluzione verde sostenibile, a differenza dell'irrorazione di pesticidi (che demolisce l'ecosistema) o del trattamento laser a CO2 (che spreca il 95% dell'elettricità fornita sotto forma di calore, e aumenta la mortalità delle specie di vermi del suolo).
Domanda 11: Come funziona una sarchiatrice laser?
Risposta: Un diserbatore laser funziona utilizzando sensori e il riconoscimento AI delle piante per identificare le erbe infestanti tra le colture mentre si muove nel campo. Il diserbatore laser dirige quindi precisi raggi laser per distruggere le erbacce senza danneggiare le piante desiderate circostanti.
Domanda 12: Che cos'è l'approccio farm to fork?
Risposta: L'approccio Farm to Fork mira a creare un sistema alimentare sostenibile con un impatto ambientale positivo o neutro e a garantire la sicurezza alimentare, migliorando al contempo la nutrizione e la salute pubblica in generale. Inoltre, mira a invertire la perdita di biodiversità e a ridurre gli effetti del cambiamento climatico o ad aumentare l'adattabilità umana ad esso.
Domanda 13: Che cos'è il diserbo laser?
Risposta: Il diserbo laser è una moderna tecnica agricola e un metodo di controllo delle erbe infestanti che utilizza raggi laser focalizzati per colpire ed eliminare selettivamente le erbe infestanti senza danneggiare le colture utili.
Domanda 14: Quanto costa il diserbo laser?
Risposta: Il costo di una sarchiatrice laser varia da 90.000 a 300.000 dollari, a seconda del modello, del tipo di laser utilizzato e delle caratteristiche specifiche della sarchiatrice laser.
Domanda 15: Quali sono gli svantaggi del diserbo laser?
Risposta: Gli svantaggi del diserbo laser includono gli alti costi iniziali e la potenziale efficacia limitata in caso di popolazioni di erbe infestanti molto dense (che possono comunque essere risolte utilizzando prima un diserbatore automatico). Per il diserbo laser con laser a CO2, gli ulteriori svantaggi sono la necessità di una calibrazione precisa (e regolare) del laser a CO2 per evitare danni alle colture e una maggiore mortalità delle specie utili di vermi del suolo.
Domanda 16: Quanto costa un Laserweeder?
Risposta: Il costo di un Laserweeder può variare, ma in genere varia da 100.000 a 300.000 dollari a seconda del modello, delle capacità e del tipo di laser utilizzato.
Domanda 17: Quali sono i 4 metodi di controllo delle erbe infestanti?
Risposta: I quattro metodi di controllo delle erbe infestanti sono il controllo laser delle erbe infestanti (rimozione con laser blu o infrarossi), l'irrorazione di pesticidi, la rimozione meccanica (robot per l'estrazione delle erbe infestanti o estrazione a mano) e le pratiche culturali (rotazione delle colture e pacciamatura).
Domanda 18: Quanto è efficace il controllo delle infestanti?
Risposta: Il controllo delle erbe infestanti è eccezionalmente efficace (a breve e a lungo termine) e sostenibile se effettuato con il diserbo a laser blu. L'uso di pesticidi è molto efficace, ma non è sostenibile. I metodi culturali e biologici garantiscono una gestione sostenibile e a lungo termine.
Domanda 19: Qual è il miglior diserbante naturale?
Risposta: Il raggio di luce focalizzato del laser blu è il miglior diserbante naturale e garantisce che le erbacce vengano uccise senza pesticidi (in modo naturale) e senza danneggiare l'ambiente. Per i lavori di diserbo più piccoli o irregolari, si può anche usare una miscela di aceto, sale e sapone per piatti in un rapporto di 1 litro di aceto, 1 tazza di sale e 1 cucchiaio di sapone per piatti, che disidrata e uccide le erbacce.
Domanda 20: L'aceto è un buon diserbante?
Risposta: Anche se non è sostenibile, a differenza dei diserbanti laser blu, l'aceto (cioè l'acido acetico risolto in acqua) è un buon diserbante per diserbare su piccola scala. Una concentrazione di aceto al 5% (come quello domestico) e al 10% può uccidere le giovani piante infestanti entro due settimane di vita, anche se in questo periodo continuano a sottrarre nutrimento alle colture. Le piante infestanti più vecchie richiedono concentrazioni di aceto più elevate per essere eliminate. A concentrazioni più elevate, l'acido acetico può disidratare e uccidere le erbe infestanti in vari stadi di crescita con un tasso di successo dell'85-100%.
Domanda 21: Come eliminare velocemente le erbacce?
Risposta: Per eliminare velocemente le erbacce, utilizzate una sarchiatrice laser blu, che può eliminare con precisione fino a 100.000 erbacce all'ora, senza danneggiare le colture desiderate o l'ambiente. Per diserbare su scala molto ridotta, anche se a costo della qualità del suolo e dell'ambiente, è possibile utilizzare un erbicida non selettivo (ad esempio aceto o candeggina).
Domanda 22: Qual è il metodo chimico per controllare le erbe infestanti?
Risposta: Molto peggiore del diserbo con laser blu, il metodo chimico di controllo delle erbe infestanti prevede l'uso di erbicidi, che possono essere selettivi (mirano a specifiche erbe infestanti) o non selettivi (uccidono tutte le piante), che danneggiano la qualità del suolo e inquinano l'ambiente. Gli effetti più diretti dell'inquinamento da erbicidi sono la riduzione delle condizioni, della crescita e della riproduzione e l'aumento della mortalità delle piante.
Domanda 23: Quali sono i due tipi più comuni di controllo delle erbe infestanti?
Risposta: I due tipi più comuni di controllo delle erbe infestanti sono il controllo meccanico (che comprende il robot per l'estirpazione delle erbe infestanti, la zappatura o la falciatura) e il controllo chimico (che prevede l'uso di erbicidi che inquinano il suolo).
Domanda 24: Per le erbacce è meglio la candeggina o l'aceto?
Risposta: Sebbene sia molto meno efficace e sostenibile del diserbo con il laser blu, la candeggina è molto efficace nell'uccidere le erbacce mature e previene la ricomparsa di nuove erbacce perché rimane nel terreno e lo inquina molto più dell'aceto.
Domanda 25: Qual è la cosa migliore per uccidere le erbacce?
Risposta: Il diserbo laser con laser blu è in effetti la cosa migliore per uccidere le erbacce, in quanto fornisce un controllo preciso, efficiente ed ecologico delle erbacce.
Domanda 26: Quanto costa un laser per erbacce?
Risposta: Un laser per erbacce può costare, ad esempio, da 30.000 a 200.000 dollari, a seconda del modello e delle sue capacità.
Domanda 27: La luce infrarossa può uccidere le erbacce?
Risposta: Sebbene sia peggiore della luce blu, la luce infrarossa può comunque uccidere le erbacce da sola, ed è per questo che alcune aziende hanno sviluppato dei diserbatori laser basati su laser CO2, che (a differenza dei laser blu) danneggiano però gli utili vermi del terreno. Tuttavia, se si combina il laser blu con una luce riscaldante a media lunghezza d'onda infrarossa (IR), è possibile uccidere non solo le erbacce, ma anche i semi delle stesse, come riportato dalla recente letteratura scientifica. Sebbene la temperatura di riscaldamento vari da una specie infestante all'altra, ad esempio, aumentando la temperatura di punto a 300 F (149 C) si riduce il tasso di germinazione dell'amaranto di Palmer dell'83%.
Domanda 28: È possibile automatizzare l'agricoltura?
Risposta: Le sarchiatrici laser blu sono il miglior esempio della possibilità di automatizzare l'agricoltura, poiché il diserbo è un'attività agricola onerosa, fastidiosa e ad alta intensità di lavoro.
Domanda 29: Qual è la migliore attrezzatura per l'agricoltura?
Risposta: Le sarchiatrici laser blu sono senza dubbio le migliori attrezzature per l'agricoltura, in quanto automatizzano il compito frequente, oneroso e fastidioso della rimozione delle erbacce con un'efficienza superiore, consentendo agli agricoltori di concentrarsi su altre attività agricole. Altre attrezzature agricole vengono utilizzate per attività agricole più pianificate. Al contrario, le piante infestanti indesiderate crescono in modo casuale e a velocità casuale, mentre devono essere rimosse rapidamente, rappresentando di fatto una seccatura per gli agricoltori.
Domanda 30: I trattori autonomi sono il futuro?
Risposta: I trattori autonomi fanno parte del futuro dell'agricoltura, insieme a diserbatrici, irroratrici e mungitrici autonome a laser blu, che contribuiscono a ridurre i costi di manodopera e ad aumentare l'efficienza delle operazioni agricole.
Domanda 31: L'intelligenza artificiale può essere utilizzata per l'agricoltura?
Risposta: L'intelligenza artificiale può essere utilizzata in agricoltura per automatizzare il diserbo con i laser blu (riconoscendo le piante infestanti e mirando ad esse proteggendo le colture), nonché per ottimizzare la gestione delle colture e monitorare la salute delle piante.
Domanda 32: Qual è l'elemento più redditizio da coltivare?
Risposta: Negli Stati Uniti, i prodotti più redditizi da coltivare includono colture di alto valore come lo zafferano (500-5.000 dollari al chilo, coltivato soprattutto in Pennsylvania), i microgreen (20-40 dollari al chilo) e il ginseng (500-600 dollari al chilo). In Canada, la lavanda (30-40 dollari l'etto), le bacche di goji (15-20 dollari l'etto) e i mirtilli blu (15-15 dollari l'etto) sono molto redditizi. In Europa, le colture più redditizie sono la lavanda (30-40 dollari al chilo), il rosmarino (25-30 dollari al chilo) e la camomilla (20-30 dollari al chilo). In generale, le colture più redditizie variano a seconda della regione e della domanda di mercato, ma in generale le erbe aromatiche, gli ortaggi speciali e le colture biologiche sono molto richieste.
Domanda 33: I diserbanti a infrarossi funzionano?
Risposta: I diserbanti a infrarossi funzionano peggio di quelli a laser blu. Tuttavia, i laser a infrarossi possono essere efficaci anche da soli, anche se raggiungono la massima efficienza se funzionano solo come fonte di calore, mentre i diserbanti laser blu svolgono da soli il lavoro di eliminazione delle erbacce. La combinazione di luce infrarossa a media lunghezza d'onda (IR) riscaldante e diserbante laser blu non solo uccide le erbacce, ma anche i loro semi.
Domanda 34: Esiste un diserbante che funziona davvero?
Risposta: Il diserbante laser blu è un diserbante che funziona davvero con un'efficienza senza pari e che colpisce le erbe infestanti con precisione senza danneggiare l'ambiente o le colture.
Domanda 35: Qual è la macchina agricola più utile?
Risposta: Le sarchiatrici laser blu sono letteralmente le macchine agricole più utili, poiché automatizzano il compito frequente e gravoso della rimozione delle erbacce con un'efficienza senza pari. Poiché le piante infestanti crescono in modo casuale e a intervalli di tempo casuali, ma devono essere eliminate rapidamente, il diserbo laser consente agli agricoltori di aumentare la produzione e di concentrarsi su altre attività agricole.
Domanda 36: I diserbanti termici funzionano?
Risposta: I diserbanti termici funzionano davvero, utilizzando il calore per distruggere le erbe infestanti, anche se non sono altrettanto efficaci e precisi dei diserbatori laser blu, che possono uccidere anche 100.000 erbe infestanti all'ora con precisione e senza danneggiare l'ecosistema.
Domanda 37: Quale diserbante uccide per sempre?
Risposta: Il diserbante laser blu uccide le erbe infestanti per sempre, mirando alle radici, ma c'è sempre una piccola possibilità, per una percentuale di erbe uccise, che le radici residue possano ricrescere dopo un periodo prolungato. Tuttavia, combinando il laser blu con il riscaldamento di una sorgente di luce a media lunghezza d'onda, è possibile uccidere in modo permanente sia le erbe infestanti che i loro semi.
Domanda 38: L'intelligenza artificiale può essere utilizzata nei droni?
Risposta: L'intelligenza artificiale può essere effettivamente utilizzata nei droni; un esempio lampante è l'uso dei droni per il rilevamento delle piante e il riconoscimento delle infestanti, che consente di eseguire diserbi di precisione con i laser blu.
Domanda 39: Qual è l'uso dei droni nella gestione delle erbe infestanti?
Risposta: I droni nella gestione delle erbe infestanti sono utilizzati per il rilevamento aereo per individuare e distinguere le colture desiderabili dalle infestazioni di erbe infestanti. Ciò consente a una macchina collegata di eseguire la rimozione di precisione delle erbe infestanti con diserbo laser o irrorazione di erbicidi. Inoltre, i droni consentono di monitorare l'efficacia delle misure di controllo delle infestanti.
Domanda 40: L'irrorazione con i droni è efficace?
Risposta: L'irrorazione con droni è meno efficace e sostenibile del diserbo con laser blu, ma funziona comunque bene. Sebbene non elimini completamente l'uso di pesticidi come i diserbanti laser blu, può ridurre l'uso di pesticidi fino al 95%, riducendo i danni alle colture. I diserbatori laser blu, invece, sono una soluzione completamente sostenibile che non utilizza pesticidi ed è sicura al 100% per il suolo e l'ambiente. Il diserbo laser assistito da droni, il diserbo laser blu eseguito da droni e l'irrorazione con droni sono tutti molto efficaci per coprire rapidamente grandi aree.
Domanda 41: Qual è il modello di intelligenza artificiale per il rilevamento delle erbe infestanti?
Risposta: Il modello AI per il rilevamento delle erbe infestanti è un modello AI che utilizza un riconoscimento avanzato delle immagini per valutare il suo feed di immagini rispetto a immagini verificate di erbe infestanti. Bastano pochi secondi per identificare le erbe infestanti in attesa di essere rimosse con i diserbatori laser blu (o con l'irrorazione dei droni) e, in genere, con un grado di affidabilità equivalente.
Domanda 42: Qual è la tecnologia per il rilevamento delle erbe infestanti?
Risposta: La tecnologia tipica per il rilevamento delle erbe infestanti utilizza il rilevamento attivo della clorofilla mediante la fluorescenza, ma può anche utilizzare un modello di intelligenza artificiale di riconoscimento delle immagini per identificare le erbe infestanti con un grado di sicurezza ancora maggiore. Un'altra alternativa è l'utilizzo di sensori per la misurazione della riflettanza della luce infrarossa e invisibile dal terreno, che possono rilevare con precisione le erbe infestanti.
Domanda 43: Che cos'è la tecnologia weed seeker?
Risposta: La tecnologia Weedseeker® utilizza sensori che misurano diverse lunghezze d'onda nello spettro della luce infrarossa (invisibile) e le confrontano con i valori noti delle specie comuni di erbe infestanti. I dati acquisiti vengono poi analizzati da un circuito elettronico all'interno del sensore.
Domanda 44: Quali sono le tecnologie per il controllo delle infestanti?
Risposta: Le tecnologie per il controllo delle erbe infestanti comprendono il diserbo con il laser blu (più efficiente e sostenibile), il diserbo con i pesticidi (efficace ma insostenibile), il diserbo meccanico, il diserbo termico, il diserbo a fiamma e il diserbo elettrico.
Domanda 45: Quali sono i metodi di diserbo migliori?
Risposta: I migliori metodi di controllo delle erbe infestanti sono il diserbo con laser blu (per un controllo mirato, rapido, efficace e sostenibile delle erbe infestanti), il diserbo termico (per un controllo efficace e in qualche modo sostenibile delle erbe infestanti) e l'irrorazione con droni (per un controllo mirato ed efficiente delle erbe infestanti). Tra questi metodi di diserbo, il diserbo laser con laser blu è la tecnologia migliore.
Domanda 46: Come funzionano i diserbanti elettrici?
Risposta: Sebbene siano meno efficienti dei diserbanti laser blu, i diserbanti elettrici funzionano erogando una carica elettrica alla pianta, una parte della quale viene convertita in calore che vaporizza i fluidi cellulari dell'erba, aumentandone il volume - e di fatto la pressione. L'eccesso di pressione fa esplodere le pareti cellulari dell'erba, provocando una morte diffusa dei tessuti che uccide la pianta.
Domanda 47: Qual è il robot che elimina le erbacce?
Risposta: Blue laser weeder (chiamato anche blue laser weed killer) è il robot che rimuove le erbacce con un'efficienza senza pari. Esistono anche altri robot per la rimozione delle erbacce meno efficaci, con tipi comuni come lo zapper per erbacce, l'estrattore automatico di erbacce e lo spruzzatore robotico. Nel complesso, tutti questi tipi di robot sono chiamati macchine diserbatrici o robot per il diserbo.
Domanda 48: Quali sono i 2 metodi utilizzati dai robot automatici per rimuovere le erbacce?
Risposta: I robot automatizzati rimuovono le erbacce con due metodi. Il primo metodo è il rilevamento automatico delle erbe infestanti con il riconoscimento intelligente delle piante, per identificare quali sono le erbe infestanti e quali le colture. Il secondo metodo è la rimozione automatica delle erbe infestanti, che utilizza diserbatori laser blu, spruzzatori chimici selettivi, diserbatori laser a CO2, diserbatori elettrici o estrattori automatici di erbe infestanti sulle piante precedentemente identificate come infestanti.
Domanda 49: Qual è la strategia farm to fork in Germania?
Risposta: La strategia Farm to Fork in Germania fa parte dell'iniziativa dell'UE, che mira a creare sistemi alimentari sostenibili con un impatto ambientale positivo o neutro. I suoi obiettivi comprendono la riduzione di almeno il 50% delle perdite di nutrienti negli alimenti, la garanzia della sicurezza alimentare, il miglioramento della salute pubblica in generale, la riduzione dell'uso di pesticidi, l'inversione della perdita di biodiversità e la riduzione degli effetti del cambiamento climatico o l'aumento dell'adattabilità umana ad esso.