Max Home IndustryНикто не любит прополку, но новые технологии помогают фермерам во всем мире бороться с сорняками более эффективным и безвредным для окружающей среды способом.
Дина Ковар из американского гиганта сельскохозяйственной техники John Deere говорит, что новый опрыскиватель для сорняков с трактором может сократить использование гербицидов на две трети.
Система, получившая название See & Spray Ultimate, выглядит как типичный полевой опрыскиватель, поскольку две длинные «штанги» торчат по обеим сторонам трактора, а на нижней стороне каждой расположены распылительные форсунки.
Что делает этот опрыскиватель более высокотехнологичным, так это то, что он оснащен 36 камерами. Они постоянно сканируют растения перед собой, мгновенно определяя, что является культурой, а что сорняком.
Подключенные разбрызгиватели, управляемые программной системой искусственного интеллекта (ИИ), затем распыляют гербицид только на отдельные сорняки, а не поливают все поле.
«Наша система захватывает 1,2 миллиарда пикселей в секунду, поэтому она много видит и обрабатывает», — говорит Ковар, вице-президент по производству и точному сельскохозяйственному производству компании John Deere.
Чтобы помочь программе идентифицировать сорняки, в базе данных John Deere содержится более 300 000 изображений.
В настоящее время система работает с тремя культурами — кукурузой, соей и хлопком — и пока доступна только в США.
Для фермеров по всему миру ряд конкурирующих фирм, как крупных, так и мелких, разработали аналогичные технологии умной прополки. К ним относится немецкая компания Bosch BASF Smart Farming, чья прополочная машина с камерой называется Smart Spraying Solution.
«Самая большая проблема в сельском хозяйстве заключается в том, как сорняки конкурируют с сельскохозяйственными культурами за место, питательные вещества и воду», — говорит Надав Бохер, исполнительный директор и соучредитель израильской фирмы Greeneye Technology, еще одного производителя систем точной прополки на базе искусственного интеллекта.
Его комментарии перекликаются с исследованием 2021 года, в котором говорится, что ежегодное финансовое воздействие сорняков только на одну конкретную культуру — озимую пшеницу в США и Канаде — может составить 2,2 миллиарда долларов (1,8 миллиарда фунтов стерлингов).
«Трудно представить, какой катастрофический ущерб нанесло сельское хозяйство за последние десятилетия [из-за чрезмерного использования гербицидов]», — говорит Бохер, который утверждает, что система Greeneye может снизить уровень использования на 80%.
«При таком высоком уровне загрязнения почвы, созданном без всякой причины, это возвращается к нам как к потребителям и наносит ущерб всей экосистеме».
New Tech Economy — это серия статей, посвященных тому, как технологические инновации формируют новый развивающийся экономический ландшафт.
Бохер добавляет, что хотя такие высокотехнологичные системы прополки дороги, а Greeneye стоит около 250 000 долларов, крупная ферма может получить ежегодную экономию до 120 000 долларов за счет снижения затрат на гербициды и повышения урожайности.
«Искусственный интеллект — это такое крутое изменение в эволюции сельского хозяйства, это похоже на переход от быка к трактору», — говорит Дэниел Макканн, руководитель компании, которая также внедряет технологию искусственного интеллекта в решение для опрыскивания для фермеров. Но в данном случае с изюминкой: его компания Precision AI использует дроны, чтобы летать над полями на Среднем Западе США для уничтожения сорняков.
Компания Precision AI, базирующаяся в Реджайне, Саскачеван, Канада, добавила в свою базу данных более двух миллиардов изображений. Макканн говорит, что это огромное количество было необходимо, потому что «одна и та же культура может выглядеть совсем иначе, если она была посажена, скажем, в более песчаной почве по сравнению с почвой, которая получает много дождя и солнца».
По словам Макканна, дроны для точного распыления, летающие на высоте около 10 футов (3 м) над землей, могут принести душевное спокойствие. «Теперь мы живем в мире, где рынок все лучше осведомлен о том, что содержится в их продуктах питания, и требует меньшего количества химикатов для своих фруктов, овощей и всего остального».
Но как бы ни выглядел передовой метод опрыскивания, фермерам по-прежнему предстоит тяжелая борьба с сорняками. «Некоторые сорняки эволюционируют, чтобы больше походить на сельскохозяйственные культуры, и их бывает труднее найти», — говорит Майкл Гор, профессор секции селекции и генетики растений SIPS в Корнельском университете.
«Биология часто в конечном итоге побеждает, но мне нравится, как компании выпускают эти инструменты, которые постоянно развиваются».
Учитывая высокую стоимость этих новых технологий прополки, некоторые эксперты хотели бы, чтобы фермеры получали финансовую помощь от своих правительств, чтобы они могли позволить себе их покупать.
«Необходимы существенные финансовые субсидии, которые могли бы помочь фермерам преодолеть первоначальную неэффективность цифровых технологий с точки зрения затрат», — говорит профессор Михалис Критикос, политический аналитик Европейского парламента и эксперт по правовым и этическим аспектам новых и новые технологии.
Одна инновация в области прополки, которая полностью отходит от распыления гербицидов, вместо этого использует мощные тепловые лазеры, которые уничтожают сорняки, как только они были идентифицированы камерами с поддержкой ИИ.
Названный LaserWeeder, он был разработан компанией Carbon Robotics из Сиэтла, которая утверждает, что может уничтожать до 100 000 сорняков в час, если их буксирует трактор.
Лазеры мгновенно уничтожают сорняки, а сгоревшие остатки возвращаются в почву, — объясняет Пол Микселл, исполнительный директор Carbon Robotics.
До сих пор система использовалась на полях картофеля, лука и чеснока в таких штатах США, как Калифорния, Вашингтон и Айдахо.
Микселл добавляет, что первые устройства были распроданы, когда они были выпущены в прошлом году, и теперь они производят больше для рынков США и Канады. Экспансия в Европу, как говорят, будет дальше по дороге.
Уничтожение сорняков с помощью лазеров позволяет фермеру избежать ужасного «дрейфа распыления», который может произойти при распылении гербицидов, даже если наведение максимально точное. «Если вы распыляете что-то снаружи, оно всегда будет каким-то образом дрейфовать», — говорит Микселл.