Atravessando Iowa, Hendrik J. Viljoen, distinto professor de engenharia química e biológica da Universidade de Nebraska, notou que os campos de soja estavam se tornando cada vez mais infestados de ervas daninhas a cada temporada. O culpado é uma erva daninha resistente ao glifosato chamada "amaranto palmer, "que está ameaçando as safras do Meio-Oeste.
Um pesticida usado atualmente para controlar o amaranto é o "Dicamba, "mas tem efeitos devastadores nas áreas adjacentes, prejudicando árvores e outras colheitas, porque tende a flutuar quando pulverizado em condições de vento.
Por acreditar firmemente no conceito de que nosso bem-estar está intimamente ligado à saúde das colheitas e dos animais em nossa cadeia alimentar, Viljoen relata no jornal Física dos Fluidos , que ele foi inspirado a criar uma forma de tratar ervas daninhas que elimina qualquer risco de deriva de pesticidas.
"Uma solução de pesticida pode ser estabilizada em um cilindro / rolo horizontal rotativo semelhante a uma concha de mel de madeira, "disse Viljoen." Sua estabilidade depende da velocidade com que o aplicador gira. Mas o rolo é apenas uma parte de um processo maior, e há alguns detalhes técnicos sobre o rolo que também estamos abordando, ou seja, reabastecer a carga de pesticidas através da absorção de um reservatório no centro do cilindro. "
A maneira como os pesticidas são aplicados nas plantas faz a diferença. Eles podem ser pulverizados do topo da folha, rolou, ou entregue por um rolo serrilhado para simultaneamente raspar e aplicar o pesticida. "Só chegaremos a um projeto ótimo se entendermos como o ingrediente ativo do pesticida é entregue à erva daninha, como ele entra no floema (o sistema vascular da planta que transporta o ingrediente ativo), e a eficácia de seu mecanismo de morte, "Viljoen explicou.
Para aplicar o pesticida em ervas daninhas, os rolos podem ser montados em pequenos robôs ou tratores. "Nosso objetivo de pesquisa atual é desenvolver um sistema em que os campos de imagens de veículos aéreos não tripulados e alimentem as imagens para redes neurais treinadas para identificar as ervas daninhas, "ele disse." As informações sobre as espécies de ervas daninhas e sua localização exata serão então usadas pelos robôs para tratar as ervas daninhas ".
Uma descoberta importante do grupo de Viljoen é que a maneira preferida de operar o rolo é girá-lo de forma que a velocidade original na parte inferior do rolo coincida com a direção em que o robô está se movendo. Eles agora estão fazendo experimentos para determinar qualquer tendência de absorção do amaranto peregrino, além de explorar fazendo parte da superfície serrilhada do rolo. "A ideia é penetrar fisicamente na epiderme para aumentar a quantidade de ingrediente ativo que é entregue à erva daninha, "disse ele." Para alargar a nossa compreensão, desenvolvemos um modelo matemático do transporte do pesticida no floema. "
O significado deste trabalho é que, embora haja uma pressão crescente para produzir alimentos suficientes para uma população crescente, a abordagem atual é insustentável. A tendência hoje é usar quantidades maiores e produtos químicos mais potentes para controlar ervas daninhas e espécies invasoras que desenvolveram resistência a pesticidas anteriormente eficazes.
“Devemos minimizar o impacto de nossas práticas no meio ambiente e reduzir o uso de produtos químicos, seus resíduos e metabólitos dentro de nossa cadeia alimentar e na maior ecologia, "Viljoen disse." Existem tecnologias que podem nos ajudar a atingir esses objetivos. As tecnologias de pulverização de precisão usam inteligência artificial para identificar ervas daninhas e pulverizar apenas áreas específicas, mas nós podemos fazer melhor. Devemos eliminar o risco de deriva e minimizar a exposição das safras e do solo aos pesticidas. "
Desenvolvendo um livre de deriva, O aplicador específico para ervas daninhas abrirá o caminho para o controle autônomo de ervas daninhas com robôs inteligentes. "Nesta fase, não podemos imaginar a utilidade total desses robôs, mas eles nos oferecem a oportunidade de pesquisar campos e nos alertar sobre surtos de doenças, pragas ou nematóides, "disse Viljoen." No futuro, o rolo - com algumas modificações - também pode ser usado para entregar pequenas moléculas de RNA às plantas. Operações agrícolas menores que se concentram em produtos especializados provavelmente serão os primeiros a adotar a tecnologia. "
