Agricultura de precisión El control de malas hierbas mediante IA podría reducir el uso de herbicidas, pero se enfrenta a obstáculos relacionados con los costes

Los láseres guiados por IA, los cultivadores robóticos y los pulverizadores de precisión podrían reducir el uso de herbicidas y la mano de obra manual en las explotaciones agrícolas. Un nuevo estudio analiza su potencial, junto con los elevados costes, las limitaciones en la detección de malas hierbas y el riesgo de que estas se adapten para eludir el control.

Los avances en la tecnología de control de malas hierbas podrían reducir la dependencia de los herbicidas y del trabajo manual, pero un nuevo estudio de la Universidad de Misisipi y la Universidad de Cornell indica que esas herramientas también conllevan costes elevados y posibles retos.

Los láseres, los robots y los pulverizadores de precisión podrían suponer una «tercera revolución» en el control de las malas hierbas, afirmó Stephen Duke, profesor investigador del Centro Nacional de Investigación de Productos Naturales de la Universidad de Misisipi. «En los últimos 100 años se han producido dos revoluciones en el control de las malas hierbas: los herbicidas sintéticos y los cultivos resistentes a los herbicidas», señaló. «Me parece que el control de precisión de las malas hierbas basado en la inteligencia artificial será la próxima revolución. Esto tiene el potencial de cambiar drásticamente la forma en que gestionamos nuestros cultivos».

Duke y Lynn Sosnoskie, profesora asociada de la Facultad de Ciencias Vegetales Integrativas de la Universidad de Cornell, describieron los posibles beneficios y retos a los que se enfrenta el control robótico de las malas hierbas en un artículo de revisión publicado en la revista Engineering. Los investigadores se centraron en tres tecnologías emergentes: láseres guiados por inteligencia artificial, cultivadores robóticos y pulverizadores de precisión.

Cada una de las tres tecnologías analizadas por los investigadores se basa en el análisis de imágenes en tiempo real para detectar malas hierbas en las hileras de los cultivos. Cuando se detecta una mala hierba, la maquinaria puede dispararle un haz de luz de alta potencia, rociarla con un herbicida o eliminarla mecánicamente del suelo.

«Hay muchas razones para plantearse el uso de tecnologías alternativas para el control de las malas hierbas», afirmó Sosnoskie. «Una de ellas es la seguridad de los cultivos. Trabajo en el ámbito de los cultivos especializados, y las frutas y hortalizas pueden ser muy sensibles a los herbicidas, que pueden retrasar la emergencia de los cultivos o causarles daños o retraso en el crecimiento».

«Aceptamos este nivel de daño a la planta porque la necesidad de controlar las malas hierbas es mucho más importante. Pero lo que estamos descubriendo es que, gracias a la tecnología de precisión, podemos evitar que parte del herbicida, y a veces incluso todo, entre en contacto con el cultivo».

Para los agricultores ecológicos, que no utilizan herbicidas sintéticos, los láseres y la labranza robotizada podrían ayudar a eliminar las malas hierbas en grandes campos de cultivo sin necesidad de un intenso trabajo manual, afirmó Duke.

«Los agricultores ecológicos no disponen de buenas herramientas para el control de las malas hierbas», afirmó. «Dependen en gran medida del trabajo manual, que cada vez es más caro y más difícil de conseguir».

Reducir el uso de herbicidas también podría reducir la exposición a sustancias químicas en las explotaciones agrícolas. Los estudios demuestran que la aplicación de grandes cantidades de herbicidas sobre los cultivos cada año puede dañar el ecosistema local.

«Esto es algo que también podría beneficiar a las personas que trabajan en estas explotaciones agrícolas», afirmó Sosnoskie. «Menor exposición, protección de los trabajadores, posiblemente menos residuos en los cultivos y menos sustancias que se filtren al medio ambiente: son muchos los valores y beneficios asociados a la adopción de esta tecnología».

Sin embargo, estas ventajas conllevan posibles inconvenientes, entre ellos el coste. Algunos sistemas comerciales mecánicos y robóticos de control de malas hierbas pueden costar alrededor de 75 000 dólares o más, mientras que los sistemas basados en láser pueden superar el millón de dólares.

«Tengo un conocido en Alemania que es asesor de agricultores europeos», dijo Duke. «Conoce a un agricultor ecológico de los Países Bajos que compró una de esas máquinas robóticas de deshierbe por láser por más de un millón de dólares. Dijo que le ahorró tantas molestias que compró una segunda, pero eso no va a ser así para todo el mundo».

«Algunos de estos agricultores que se dedican a cultivos de alto valor pueden permitirse ese gasto, pero muchos no pueden».

Aunque es probable que los precios de las máquinas que aplican herbicidas con mayor precisión bajen a medida que más personas adopten esta tecnología, siguen entrañando el riesgo de favorecer la evolución y la propagación de malas hierbas resistentes a los herbicidas, según los investigadores. Muchos agricultores se enfrentan a malas hierbas resistentes a los herbicidas, y no es probable que el uso de menos herbicida y una pulverización más precisa solucione ese problema, afirmaron.

«Eso no significa que todas las malas hierbas sean resistentes a todos los herbicidas, pero hay muchas malas hierbas resistentes a los herbicidas», afirmó Duke. «Se ha convertido en un problema realmente grave».

Del mismo modo, un laboreo excesivo —como el que realiza una cultivadora robótica— puede afectar a la calidad del suelo, y muchos de los modelos de inteligencia artificial en los que se basan los sistemas de detección en tiempo real solo se han entrenado con cultivos específicos o en entornos concretos.

«Muchas de estas empresas se han centrado especialmente en el oeste de Estados Unidos, porque hay una enorme producción hortícola en Arizona, California, Oregón y Washington, pero el clima allí es muy diferente al del sureste, por ejemplo», afirmó Sosnoskie. «Trabajé con una empresa cuyo algoritmo original no detectaba una especie concreta de maleza: la ambrosía común. Pues bien, resulta que en California no tienen la misma especie de ambrosía».

«Eso significa que, si un productor de hortalizas de Misisipi, Alabama o la región quiere adoptar esta tecnología, debemos asegurarnos de que esté adaptada a este entorno y a estas malas hierbas».

Las propias malas hierbas también podrían evolucionar en respuesta a la tecnología, afirmó Sosnoskie. Si las malas hierbas que se parecen a los cultivos —un fenómeno denominado «mimetismo de cultivos»— sobreviven, podrían reproducirse y generar más malas hierbas con aspecto de cultivo.

Con el tiempo, eso podría favorecer a las malas hierbas capaces de eludir las máquinas diseñadas para destruirlas, afirmó Sosnoskie.

«Lo que he estado defendiendo es que el mero hecho de disponer de esta tecnología no nos libra de las malas hierbas», afirmó. «En el control de las malas hierbas, siempre tenemos que pensar en cómo van a responder estas o en cómo intentarán "ganar". Tenemos que ser proactivos a la hora de abordar estos problemas».

Artículo original: Gestión de malas hierbas guiada por inteligencia artificial con herbicidas, láseres y cultivadores robóticos: oportunidades, limitaciones y consecuencias no deseadas; Ingeniería; DOI:10.1016/j.eng.2026.08.020