EKSPO Pasar Buah-buahan, Sayur-sayuran & Ladang Great Lakes cukup menarik pada tahun ini.
Saya merasakan tenaga di sekeliling dan dalam diri saya – selepas setahun atau dua tanpa persidangan, saya tidak menyedari betapa saya merindui berada di sekitar penanam dan profesional pertanian lain. Ia pasti berasa baik.
Dan Brainard di Michigan State University Horticulture mengumpulkan beberapa yang terbaik dan paling terang di rantau kami untuk bercakap tentang kawalan rumpai, dan melalui keajaiban teknologi kami juga dapat mendengar daripada pakar di California. Dalam artikel ini saya akan menerangkan jenis asas perumput robotik, contoh tentang kemampuan mereka dan cara ia digunakan secara komersial di California.
Steve Fennimore dari University of California, Davis bekerja dengan penanam yang menggunakan robot merumput ini dalam sayur-sayuran. Mula-mula dia membuat beberapa perbezaan antara pelbagai jenis perumput robotik. Yang pertama, dengan tahap kerumitan yang paling rendah, adalah halangan berpandukan kamera (foto 1). Ini ditarik di belakang traktor oleh halangan tiga mata dan bar alat digerakkan ke kiri dan kanan (berserenjang dengan arah perjalanan) oleh silinder hidraulik. Pergerakan dikawal oleh kamera yang "melihat" tanaman, memastikan alat berpusat pada baris tanaman. Perumput berpandukan kamera hanya memastikan alat merumput tradisional tertumpu pada barisan.
Seterusnya, dengan tahap kerumitan pertengahan, ialah perumpai robotik dalam baris yang dipasang pada traktor (foto 2, gambar di atas). Ini juga ditarik di belakang traktor oleh halangan tiga mata, namun, mereka tidak menggunakan alat merumput tradisional, sebaliknya, terdapat kamera untuk setiap baris dan kamera memandu sekeping keluli yang bergerak di antara tumbuhan individu. Penanam robot dalam baris yang dipasang traktor memerlukan seseorang untuk memandu traktor atau mengawalnya.
Jenis terakhir robot merumput, dengan tahap kerumitan yang paling besar, adalah robot rumpai autonomi (foto 3). Mesin ini tidak memerlukan traktor atau operator dan sebaik sahaja peta medan dimasukkan, mereka bergerak sendiri melalui padang selama berjam-jam pada satu masa, siang atau malam. Buat masa ini mesin rumpai robot autonomi ini boleh membawa alat merumput tradisional (penyapu, penyipit jari, dll.) dan bukan bilah kawalan kamera yang merumput di antara setiap tumbuhan.
Fennimore telah menjalankan banyak ujian, dan dia berkongsi datanya tentang masa yang diperlukan untuk setiap alat. Menanam satu ekar salad berharga kira-kira $439 setiap ekar untuk merumput. Daripada jumlah masa merumput ini, merumput tangan memerlukan 68%, 9% adalah untuk penanaman traktor, dan 22% adalah aplikasi racun herba. Merumput tangan adalah kos utama kawalan rumpai.
Fennimore mengenal pasti tiga robot rumpai berbeza yang digunakan di California. Stout (foto 2) ialah penyirap robot dalam baris yang dipasang pada traktor. Titan (foto 4) juga merupakan pembasmi robotik dalam baris yang dipasang pada traktor tetapi ia didatangkan dengan traktornya sendiri, dan Dino ialah pembasmi robotik autonomi dengan alatan tradisional (foto 3). Fennimore berkongsi keputusan percubaan yang disiapkan olehnya dan Richard Smith menunjukkan apa yang boleh dilakukan oleh ketiga-tiga mesin ini.
Prestasi mesin adalah berubah-ubah (sama seperti pertanian). Contohnya dalam satu percubaan dalam bidang komersial, mesin Titan mengeluarkan 69% daripada rumpai dalam barisan dan mengurangkan masa merumput tangan sebanyak kira-kira separuh (berbanding dengan penanaman antara baris tradisional), tetapi dalam percubaan lain ia mengeluarkan hanya 31% daripada rumpai. berturut-turut dan mengurangkan masa merumput tangan sebanyak kira-kira 10%.
Dalam percubaan penyelidikan yang lain, penanaman traktor antara baris mengeluarkan 66% rumpai di atas katil dan Titan mengeluarkan 91%. Dalam percubaan ini Titan mengurangkan rumpai tangan sebanyak kira-kira separuh berbanding penanaman traktor antara baris. Dalam percubaan lapangan komersial yang lain, Stout mengeluarkan 98% rumpai dalam baris dan mengurangkan masa merumput tangan sebanyak kira-kira separuh berbanding dengan penanaman traktor antara baris (walaupun dalam laluan lain ia mengurangkan rumpai sebanyak 52% - sekali lagi, keputusan adalah berubah-ubah). Dino telah dipasang dengan penyipit jari, dan ia mengeluarkan 61% rumpai berbanding penanaman traktor antara baris yang mengeluarkan 41% rumpai.
Fennimore kagum dengan keupayaan mesin ini untuk beroperasi dengan tepat di ladang yang mempunyai kepadatan rumpai yang tinggi. Pada bulan Julai, terdapat ladang salad yang dipenuhi krokot (foto 5). Dia fikir mereka terpaksa membatalkan perbicaraan kerana komputer tidak dapat membezakan antara tanaman salad dan rumpai, tetapi syarikat Stout menganggap ia boleh melakukannya. Penanaman traktor standard tidak mengeluarkan rumpai dalam barisan dengan berkesan, tetapi Stout mengeluarkan 76% rumpai dalam baris. Dengan kepadatan rumpai yang tinggi, ia mengambil masa yang lama untuk menembusi ladang - penanaman traktor standard memerlukan 78 jam setiap ekar manakala Stout memerlukan 30 jam setiap ekar. Walaupun secara amnya, penanam di sekitar Steve telah mendapati bahawa perumput robotik yang dipasang pada traktor boleh mengusahakan ladang seluas 10 ekar dalam masa 8-10 jam.
Fennimore berkata bahawa sebagai pakar Sambungan dia mengambil berat tentang kos pengeluaran; walaupun perumput robotik ini bekerja dengan hebat, jika mereka meningkatkan kos pengeluaran terlalu banyak, mereka tidak baik untuk penanam.
Beliau memetik kajian yang membandingkan kos perumput robotik dengan merumput tangan dalam salad (Tourte et al., dalam ulasan). Mereka menganggap bahawa kos purata $161 setiap ekar untuk menyerahkan selada rumpai. Kemudian mereka mengira kos untuk tiga jenis penyirap robotik dalam baris yang dipasang pada traktor - mereka berbeza dari $166-$204 se ekar (termasuk traktor, operator, kos mesin dan penyelenggaraan). Penggunaan mesin ini boleh mengurangkan kos merumput tangan kepada $100 setiap ekar, tetapi kos keseluruhan untuk kawalan rumpai menggunakan robot rumpai berjulat antara $266-$304 setiap ekar.
Ini bermakna penggunaan robotic weeders kos lebih tinggi daripada hand weeding. Jadi mengapa sesetengah penanam di California menggunakan perumpai robotik ini?
Fennimore melakukan penyelidikan dan pemikiran untuk mengetahui sebabnya. Dia menemui tinjauan CEO yang bertanya kepada mereka mengapa mereka mahu menggunakan teknologi (Economist, 1/16/21). Mereka berkata bahawa mesin boleh mengurangkan risiko (lebih sedikit orang yang cedera), lebih dipercayai daripada pekerja dan membantu membuat kos lebih mudah diramal. Di samping itu, racun herba menunjukkan pulangan yang semakin berkurangan dan semakin sedikit golongan muda yang bercita-cita menjadi perumput tangan.
Oleh kerana perumput robotik ini memerlukan pelaburan (model Stout standard ialah $350,000) sesetengah syarikat menghentikan penggunaan mesin tersebut – sama seperti cara anda mengupah penyembur atau penuai tersuai.
Buat masa ini, perumpai robotik autonomi dan perumpai robot dalam baris yang dipasang pada traktor ini tertumpu di kawasan pengeluaran sayur-sayuran terbesar di negara kita di California Selatan dan Arizona. Tetapi saya bercakap dengan Ketua Pegawai Eksekutif Stout, Brent Shedd, dan dia memberitahu saya bahawa mereka mempunyai mesin di Florida dan Georgia, dan minat dari Midwest. Jadi kita akan lihat bagaimana robotik rumpai ini merebak.
— Sam Hitchcock Tilton, koresponden VGN