A Nagy Tavak Gyümölcs-, Zöldség- és Farmpiaci EXPO idén nagy csemege volt.
Éreztem az energiát körülöttem és magamban – egy-két konferencia nélküli év után fel sem fogtam, mennyire hiányzott, hogy más termelők és mezőgazdasági szakemberek mellett lehetek. Biztos jó érzés volt.
Dan Brainard, a Michigani Állami Egyetem Kertészeti Egyetem munkatársa összegyűjtötte régiónk legjobbjait és legfényesebbjeit, hogy beszéljen a gyomirtásról, és a technológia varázslatán keresztül egy kaliforniai szakértőtől is hallhattunk. Ebben a cikkben leírom a robotizált gyomlálógépek alapvető típusait, példákat mutatok be, mire képesek, és hogyan használják őket kereskedelmi forgalomba Kaliforniában.
Steve Fennimore, a University of California, Davis olyan termelőkkel dolgozik, akik ezeket a gyomláló robotokat zöldségekben használják. Először néhány különbséget tett a különböző típusú robotgyomlálók között. Az első, a legalacsonyabb bonyolultságú, a kamera által vezérelt vonóelemek (1. kép). Ezeket a hárompontos vonószerkezet vonja egy traktor mögött, és a szerszámtartót hidraulikus hengerek mozgatják balra és jobbra (a menetirányra merőlegesen). A mozgást kamerák irányítják, amelyek „látják” a termést, és a szerszámokat a vetéssor közepén tartják. A kamerával vezérelt gyomláló gépek a hagyományos gyomirtó eszközöket a sor közepén tartják.
Következő, közepes szintű bonyolultsággal, a traktorra szerelhető soron belüli robotgyomlálók következnek (2. kép, a fenti képen). Ezeket is a traktor mögé vontatja a hárompontos felfüggesztés, azonban nem használnak hagyományos gyomirtó eszközöket, hanem minden sorhoz tartozik egy kamera, és a kamera egy-egy acéldarabot vezet be az egyes növények között. A traktorra szerelt soros robotkultivátorokhoz egy személy kell a traktor vezetéséhez vagy irányításához.
A legkomplexebb gyomláló robotok végső típusa az autonóm robot gyomlálók (3. kép). Ezeknek a gépeknek nincs szükségük traktorra vagy kezelőre, és a terepi térkép bevitele után önállóan haladnak a szántóföldön órákon át, nappal vagy éjszaka. Egyelőre ezek az autonóm, robotizált gyomirtó gépek a hagyományos gyomirtó eszközöket (seprők, ujjas gyomirtó stb.) hordozhatják, nem pedig a kamerával vezérelt késeket, amelyek az egyes növények között gyomlálnak.
Fennimore sok kísérletet végzett, és megosztotta adatait az egyes eszközökhöz szükséges időről. Egy hektárnyi saláta termesztése körülbelül 439 dollárba kerül hektáronként a gyomlálásért. Ebből a teljes gyomirtási időből a kézi gyomirtás 68%-a, 9%-a traktoros művelés, 22%-a gyomirtó kijuttatás. A kézi gyomlálás a gyomirtás fő költsége.
A Fennimore három különböző robot gyomnövényt azonosított, amelyeket Kaliforniában használnak. A Stout (2. kép) egy traktorra szerelhető soronkénti robotgyomirtó. A Titan (4. kép) szintén egy traktorra szerelhető soros robotgyomirtó, de saját traktorral érkezik, a Dino pedig egy autonóm, hagyományos eszközökkel felszerelt robotgyomirtó (3. kép). Fennimore megosztotta az általa és Richard Smith-szel végzett kísérletek eredményeit, amelyek megmutatták, mire képes ez a három gép.
A gépek teljesítménye változó volt (akárcsak a gazdálkodásnál). Például egy kereskedelmi területen végzett kísérletben a Titan gép a sorban lévő gyomok 69%-át távolította el, és körülbelül a felére csökkentette a kézi gyomlálás idejét (a hagyományos sorközi műveléshez képest), de egy másik kísérletben csak a gyomok 31%-át távolította el. sorban, és körülbelül 10%-kal csökkentette a kézi gyomlálás idejét.
Egy másik kutatási kísérletben a sorközi traktoros művelés a gyomok 66%-át távolította el az ágyásról, a Titan pedig 91%-át. Ebben a kísérletben a Titan körülbelül felére csökkentette a kézi gyomlálást a sorközi traktoros műveléshez képest. Egy másik kereskedelmi szántóföldi kísérletben a Stout eltávolította a soron belüli gyomok 98%-át, és a kézi gyomlálás idejét körülbelül a felére csökkentette a sorközi traktoros műveléshez képest (bár egy másik menetben 52%-kal csökkentette a gyomokat – az eredmények ismét változóak). A Dino ujjas gyomirtókkal volt felszerelve, és a gyomok 61%-át eltávolította, míg a sorközi traktoros művelésnél a gyomok 41%-át távolították el.
Fennimore-t lenyűgözte ezeknek a gépeknek a képessége, hogy pontosan működjenek nagy gyomsűrűségű területeken. Júliusban egy salátaföldet borított el a porcsin (5. kép). Úgy gondolta, hogy le kell mondaniuk a tárgyalást, mert a számítógép nem tud különbséget tenni a salátanövények és a gyomok között, de a Stout cég úgy találta, hogy megteheti. A hagyományos traktoros művelés hatékonyan távolította el a sorban lévő gyomok egyikét sem, de a Stout a soron belüli gyomok 76%-át távolította el. A nagy gyomsűrűség miatt sok időbe telt átjutni a táblán – a standard traktoros művelés hektáronként 78 órát, míg a Stout 30 órát igényelt hektáronként. Bár általában a Steve környéki termelők azt tapasztalták, hogy a traktorra szerelt robotos gyomlálók 10-8 óra alatt képesek megművelni egy 10 hektáros táblát.
Fennimore elmondta, hogy Extension specialistaként törődik a gyártási költségekkel; Még ha ezek a robotos gyomlálók csodákra is képesek, ha túlságosan megnövelik a termelési költségeket, nem tesznek jót a termelőknek.
Idézett egy tanulmányt, amely a robotos gyomlálók költségeit hasonlította össze a salátában végzett kézi gyomirtás költségeivel (Tourte et al., áttekintés). Úgy találják, hogy átlagosan 161 dollárba kerül hektáronként a kézi gyomlálás. Aztán kiszámolták a három különböző típusú, traktorra szerelhető, soronkénti robotgyomirtó költségeit – 166 és 204 dollár között változtak hektáronként (beleértve a traktort, a kezelőt, a gép költségét és a karbantartást). Ezeknek a gépeknek a használatával a kézi gyomirtás költségei 100 dollárra csökkenthetők hektáronként, de a robotos gyomirtó gépekkel végzett gyomirtás összköltsége 266 és 304 dollár között mozgott.
Ez azt jelenti, hogy a robotgépek használata többe kerül, mint a kézi gyomlálás. Miért alkalmazzák tehát egyes kaliforniai termelők ezeket a robotgyomlálókat?
Fennimore kutatott és gondolkodott, hogy kiderítse, miért. Talált egy felmérést a vezérigazgatók körében, amelyben megkérdezték tőlük, hogy miért akarják átvenni a technológiát (Economist, 1/16/21). Azt mondták, hogy a gépek csökkenthetik a kockázatot (kevesebb ember sérül meg), megbízhatóbbak, mint az alkalmazottak, és segítenek kiszámíthatóbbá tenni a költségeket. Ezenkívül a gyomirtó szerek egyre csökkenő hozamot mutatnak, és kevesebb fiatal vágyik arra, hogy kézi gyomláló legyen.
Mivel ezek a robotos gyomlálók befektetést igényelnek (a szabványos Stout modell 350,000 XNUMX dollárba kerül), egyes cégek szerződést kötnek a gép használatával – hasonlóan ahhoz, ahogyan Ön egyedi permetezőt vagy aratógépet bérelne.
Egyelőre ezek az autonóm robotos gyomlálók és a traktorra szerelt soros robotgyomirtó gépek országunk legnagyobb zöldségtermelő területein, Dél-Kaliforniában és Arizonában koncentrálódnak. De beszéltem a Stout vezérigazgatójával, Brent Shedddel, és azt mondta, hogy Floridában és Georgiában vannak gépeik, és Közép-Nyugatról érdeklődnek. Tehát meglátjuk, hogyan terjednek ezek a robot gyomnövények.
– Sam Hitchcock Tilton, a VGN tudósítója