Great Lakes Fruit, Vegetable & Farm Market EXPO bio je prava poslastica ove godine.
Osjetio sam energiju oko sebe i unutar sebe – nakon godinu ili dvije bez konferencija nisam shvaćao koliko mi nedostaje druženje s drugim uzgajivačima i poljoprivrednim profesionalcima. Sigurno je bilo dobro.
Dan Brainard s hortikulture Državnog sveučilišta u Michiganu okupio je neke od najboljih i najpametnijih iz naše regije kako bi razgovarali o suzbijanju korova, a kroz magiju tehnologije čuli smo i stručnjaka iz Kalifornije. U ovom ću članku opisati osnovne tipove robotskih plijevilica, primjere za što su sposobni i kako se komercijalno koriste u Kaliforniji.
Steve Fennimore sa Sveučilišta Kalifornija, Davis radi s uzgajivačima koji koriste ove robote za plijevljenje povrća. Prvo je napravio nekoliko razlika između različitih vrsta robotskih plijevilica. Prvi, s najnižom razinom složenosti, su spajanja navođena kamerom (slika 1). Oni se vuku iza traktora pomoću spojnice u tri točke, a alatna poluga se pomiče lijevo i desno (okomito na smjer vožnje) pomoću hidrauličkih cilindara. Kretanje je kontrolirano kamerama koje "vide" usjev, držeći alate u središtu reda usjeva. Uređaji za plijevljenje vođeni kamerom samo drže tradicionalne alate za plijevljenje u središtu reda.
Sljedeći, sa srednjom razinom složenosti, su robotski uređaji za plijenje korova montirani na traktor (fotografija 2, slika na vrhu). Oni se također vuku iza traktora pomoću spojnice u tri točke, međutim, ne koriste tradicionalne alate za plijevljenje, već postoji kamera za svaki red i kamera vodi komad čelika koji se kreće između pojedinačnih biljaka. Robotski kultivatori montirani na traktor trebaju osobu koja će upravljati traktorom ili njime upravljati.
Posljednja vrsta robota za plijevljenje, s najvećom razinom složenosti, su autonomne robotske plijevilice (slika 3). Ovi strojevi ne trebaju traktor ili rukovatelja i nakon što se unese karta polja, sami se kreću kroz polje satima, danju ili noću. Za sada ovi autonomni robotski strojevi za plijevljenje mogu nositi tradicionalne alate za plijevljenje (metlice, plijevčice prstima, itd.), a ne oštrice kojima se upravlja kamerom i koje plijeve između svake biljke.
Fennimore je proveo mnogo ispitivanja i podijelio je svoje podatke o vremenu potrebnom za svaki alat. Uzgoj jednog jutra salate košta oko 439 dolara po hektaru za plijevljenje. Od ovog ukupnog vremena plijevljenja, ručno plijevljenje zahtijeva 68%, 9% je za uzgoj traktorom, a 22% je primjena herbicida. Ručno plijevljenje je glavni trošak kontrole korova.
Fennimore je identificirao tri različita robotska plijeviča koji se koriste u Kaliforniji. Stout (fotografija 2) je traktorska robotska plijevčica u nizu. Titan (fotografija 4) također je traktorska robotska plijevilica u nizu, ali dolazi s vlastitim traktorom, a Dino je autonomna robotska plijevilica s tradicionalnim alatima (fotografija 3). Fennimore je podijelio rezultate ispitivanja koja su dovršili on i Richard Smith pokazujući što ova tri stroja mogu.
Performanse strojeva bile su promjenjive (baš kao i poljodjelstvo). Na primjer, u jednom pokusu na komercijalnom polju stroj Titan uklonio je 69% korova u redu i smanjio vrijeme ručnog plijevljenja za otprilike polovicu (u usporedbi s tradicionalnom kultivacijom između redova), ali u drugom pokusu uklonio je samo 31% korova u redu i smanjeno vrijeme ručnog plijevljenja za oko 10%.
U drugom istraživačkom pokusu, traktorska kultivacija između redova uklonila je 66% korova na gredici, a Titan je uklonio 91%. U ovom ispitivanju Titan je smanjio ručno plijevljenje za otprilike polovicu u usporedbi s međurednom kultivacijom traktorom. U drugom komercijalnom ispitivanju na terenu, Stout je uklonio 98% korova u redovima i smanjio vrijeme ručnog plijevljenja za otprilike polovicu u usporedbi s traktorskom kultivacijom između redova (iako je u drugom prolazu smanjio korov za 52% – opet, rezultati su promjenjivi). Dino je bio opremljen prskalicama s prstima i uklonio je 61% korova u usporedbi s međurednom traktorskom kultivacijom koja je uklonila 41% korova.
Fennimore je bio impresioniran sposobnošću ovih strojeva da precizno rade na poljima s velikom gustoćom korova. U srpnju je bilo polje salate preplavljeno portulakom (slika 5). Mislio je da su morali otkazati ispitivanje jer računalo nije moglo uočiti razliku između biljaka salate i korova, ali tvrtka Stout zaključila je da to može učiniti. Standardna traktorska kultivacija učinkovito nije uklonila nijedan korov u redu, ali Stout je uklonio 76% korova u redu. S velikom gustoćom korova bilo je potrebno mnogo vremena da prođe kroz polje – standardna traktorska obrada zahtijevala je 78 sati po jutru, dok je Stoutu bilo potrebno 30 sati po jutru. Iako općenito, uzgajivači oko Stevea otkrili su da robotski uređaji za plijenje korova montirani na traktor mogu obraditi polje od 10 jutara za 8-10 sati.
Fennimore je rekao da kao stručnjak za proširenje brine o troškovima proizvodnje; čak i ako ove robotske plijevčice rade čuda, ako previše povećavaju troškove proizvodnje, nisu dobre za uzgajivače.
Citirao je studiju koja je uspoređivala troškove robotskih plijevki s ručnim plijevljenjem salate (Tourte et al., u recenziji). Računaju da prosječno plijenje salate košta 161 USD po hektaru. Zatim su izračunali troškove za tri različita tipa robotskih plijeviča koji se montiraju na traktor – varirali su od 166 do 204 dolara po hektaru (uključujući traktor, operatera, troškove stroja i održavanja). Korištenje ovih strojeva moglo bi smanjiti troškove ručnog plijevljenja na 100 USD po jutru, ali ukupni troškovi za kontrolu korova pomoću robotskih plijevilica kretali su se od 266 do 304 USD po jutru.
To znači da korištenje robotskih plijevki košta više od ručnog plijevljenja. Pa zašto neki uzgajivači u Kaliforniji usvajaju ove robotske plijeviče?
Fennimore je malo istraživao i razmišljao kako bi otkrio zašto. Pronašao je anketu izvršnih direktora u kojoj su ih pitali zašto žele usvojiti tehnologiju (Economist, 1.). Rekli su da strojevi mogu smanjiti rizik (manje ljudi strada), biti pouzdaniji od zaposlenika i pomoći da troškovi budu predvidljiviji. Osim toga, herbicidi pokazuju sve manje rezultate i sve manje mladih ljudi želi biti ručnim plijevičem korova.
Budući da ove robotske plijevičice zahtijevaju ulaganja (standardni Stout model je 350,000 USD), neke tvrtke ugovaraju korištenje stroja – slično kao što biste unajmili prilagođenu prskalicu ili žetelicu.
Za sada su ovi autonomni robotski uređaji za plijenje korova i robotski uređaji za plijenje korova montirani na traktore koncentrirani u najvećim područjima naše zemlje za proizvodnju povrća u južnoj Kaliforniji i Arizoni. Ali razgovarao sam s izvršnim direktorom Stouta, Brentom Sheddom, i on mi je rekao da imaju strojeve na Floridi i u Georgiji, te interes sa Srednjeg zapada. Pa ćemo vidjeti kako se ove robotske plijevičice šire.
— Sam Hitchcock Tilton, dopisnik VGN-a