Great Lakes Fruit, Vegetable & Farm Market EXPO var noget af en fornøjelse i år.
Jeg mærkede energien omkring og indeni mig – efter et år eller to uden konferencer var jeg ikke klar over, hvor meget jeg savnede at være sammen med andre avlere og ag-professionelle. Det føltes bestemt godt.
Dan Brainard fra Michigan State University Horticulture samlede nogle af vores regions bedste og smarteste for at tale om ukrudtsbekæmpelse, og gennem teknologiens magi fik vi også at vide fra en ekspert i Californien. I denne artikel vil jeg beskrive de grundlæggende typer af ukrudtsrobotter, eksempler på, hvad de er i stand til, og hvordan de bliver brugt kommercielt i Californien.
Steve Fennimore fra University of California, Davis arbejder med avlere, der bruger disse lugerobotter i grøntsager. Først lavede han et par skel mellem de forskellige typer af robotukrudtsmaskiner. Den første, med det laveste kompleksitetsniveau, er kamerastyrede hitches (foto 1). Disse slæbes bag en traktor ved hjælp af trepunktsophænget, og værktøjsstangen flyttes til venstre og højre (vinkelret på kørselsretningen) af hydrauliske cylindre. Bevægelsen styres af kameraer, der "ser" afgrøden, og holder værktøjerne centreret på afgrøderækken. Kamerastyrede ukrudtsmaskiner holder blot traditionelle lugeværktøjer centreret på rækken.
Dernæst, med et mellemliggende kompleksitetsniveau, er traktormonterede in-row robotukrudtsmaskiner (foto 2, billedet øverst). Disse slæbes også bag traktoren af trepunktsophænget, men de bruger ikke traditionelle lugeværktøjer, derimod er der et kamera til hver række og kameraet guider et stykke stål, der bevæger sig ind mellem de enkelte planter. Traktormonterede in-row robotkultivatorer har brug for en person til at køre traktoren eller styre den.
Den sidste type lugerobot, med det største kompleksitetsniveau, er autonome robotukrudtsmaskiner (foto 3). Disse maskiner behøver ikke en traktor eller operatør, og når et markkort er indtastet, bevæger de sig på egen hånd gennem marken i timevis ad gangen, dag eller nat. For nu kan disse autonome robotlugemaskiner bære traditionelle lugeværktøjer (fejer, finger-lugemaskiner osv.) og ikke de kamerastyrede knive, der luger ind mellem hver plante.
Fennimore har gennemført en masse forsøg, og han delte sine data om den tid, der kræves for hvert værktøj. At dyrke en hektar salat koster omkring $439 pr. acre at luge. Af denne samlede lugetid kræver håndlugning 68%, 9% er til traktordyrkning og 22% er herbicidpåføring. Håndlugning er den største omkostning ved ukrudtsbekæmpelse.
Fennimore identificerede tre forskellige ukrudtsrobotter, der bliver brugt i Californien. Stout (foto 2) er en traktormonteret in-row robotukrudtsmaskine. Titan (foto 4) er også en traktormonteret in-row robotukrudtsmaskine, men den kommer med sin egen traktor, og Dino er en autonom robotukrudtsmaskine med traditionelle værktøjer (foto 3). Fennimore delte resultaterne af forsøg udført af ham og Richard Smith og viste, hvad disse tre maskiner kan.
Maskinernes ydeevne var variabel (ligesom landbrug). For eksempel i et forsøg i en kommerciel mark fjernede Titan-maskinen 69 % af ukrudtet i rækken og reducerede håndlugetiden med ca. halvdelen (sammenlignet med traditionel mellemrækkedyrkning), men i et andet forsøg fjernede den kun 31 % af ukrudtet i rækken og reduceret håndlugetiden med omkring 10 %.
I et andet forskningsforsøg fjernede dyrkning af traktorer mellem rækker 66 % af ukrudt på bed-toppen, og Titan fjernede 91 %. I dette forsøg reducerede Titan håndlugningen med omkring det halve sammenlignet med dyrkning af traktorer mellem rækker. I et andet kommercielt markforsøg fjernede Stout 98 % af ukrudt i rækken og reducerede håndlugetiden med omkring det halve sammenlignet med dyrkning af traktorer mellem rækker (selvom den i en anden omgang reducerede ukrudt med 52 % – igen er resultaterne variable). Dino'en var udstyret med fingerukrudtsmaskiner, og den fjernede 61 % af ukrudtet sammenlignet med mellemrækkers traktordyrkning, der fjernede 41 % af ukrudtet.
Fennimore var imponeret over disse maskiners evne til at fungere præcist på marker med høj ukrudtstæthed. I juli måned var der en salatmark oversvømmet med portulak (foto 5). Han mente, at de var nødt til at annullere retssagen, fordi computeren ikke kunne kende forskel på salatplanterne og ukrudt, men firmaet Stout regnede med, at det kunne gøre det. Standard traktordyrkningen fjernede effektivt intet af ukrudtet i rækken, men Stout fjernede 76 % af ukrudt i rækken. Med den høje ukrudtstæthed tog det lang tid at komme igennem marken - standardtraktordyrkningen krævede 78 timer pr. hektar, mens Stout havde brug for 30 timer pr. hektar. Selvom dyrkere omkring Steve generelt har fundet ud af, at traktormonterede robotukrudtsmaskiner kan dyrke en 10 hektar stor mark på 8-10 timer.
Fennimore sagde, at han som udvidelsesspecialist bekymrer sig om produktionsomkostninger; selvom disse robotukrudtsmaskiner gør underværker, hvis de øger produktionsomkostningerne med for meget, er de ikke gode for avlerne.
Han citerede en undersøgelse, der sammenligner omkostningerne ved robotukrudtsmaskiner med håndlugning i salat (Tourte et al., i gennemgang). De regner med, at det i gennemsnit koster 161 USD pr. hektar at udlevere ukrudtssalat. Derefter regnede de med omkostningerne for tre forskellige typer traktormonterede in-row robotukrudtsmaskiner – de varierede fra $166-$204 pr. hektar (inklusive en traktor, operatør, omkostninger til maskine og vedligeholdelse). Brug af disse maskiner kunne reducere omkostningerne til håndlugning til $100 pr. acre, men de samlede omkostninger til ukrudtsbekæmpelse ved hjælp af robotukrudtsmaskiner varierede fra $266-$304 pr. acre.
Det betyder, at brugen af robotukrudtsmaskiner koster mere end håndlugning. Så hvorfor bruger nogle avlere i Californien disse robotukrudtsmaskiner?
Fennimore foretog nogle undersøgelser og tænkte for at finde ud af hvorfor. Han fandt en undersøgelse af administrerende direktører, der spurgte dem, hvorfor de vil tage teknologi i brug (Economist, 1/16/21). De sagde, at maskiner kan reducere risikoen (færre mennesker kommer til skade), være mere pålidelige end ansatte og hjælpe med at gøre omkostningerne mere forudsigelige. Derudover viser herbicider et faldende udbytte, og færre unge mennesker stræber efter at blive håndukrudtsmidler.
Fordi disse ukrudtsrobotter kræver investering (en standard Stout-model koster 350,000 USD), udliciterer nogle virksomheder brugen af maskinen – meget ligesom hvordan du ville leje en skræddersyet sprøjte eller høstmaskine.
Indtil videre er disse autonome robotukrudtsmaskiner og traktormonterede in-row robotukrudtsmaskiner koncentreret i vores nations største grøntsagsproducerende områder i det sydlige Californien og Arizona. Men jeg talte med CEO for Stout, Brent Shedd, og han fortæller mig, at de har maskiner i Florida og Georgia og interesse fra Midtvesten. Så vi vil se, hvordan disse ukrudtsrobotter spredes.
— Sam Hitchcock Tilton, VGN-korrespondent