كان معرض إكسبو للفاكهة والخضروات والمزرعة في البحيرات العظمى متعة كبيرة هذا العام.
شعرت بالطاقة من حولي وداخلي - بعد عام أو عامين بدون مؤتمرات ، لم أدرك كم فاتني التواجد مع مزارعين آخرين ومتخصصين في الزراعة. من المؤكد أنها شعرت بالارتياح.
جمع دان برينارد من جامعة ولاية ميشيغان للبستنة بعضًا من أفضل وأذكى منطقتنا للحديث عن مكافحة الحشائش ، ومن خلال سحر التكنولوجيا ، سمعنا أيضًا من خبير في كاليفورنيا. في هذه المقالة سأصف الأنواع الأساسية من أجهزة إزالة الأعشاب الضارة الروبوتية ، وأمثلة على قدراتها وكيف يتم استخدامها تجاريًا في كاليفورنيا.
ستيف فينيمور من جامعة كاليفورنيا ، ديفيس يعمل مع المزارعين الذين يستخدمون روبوتات إزالة الأعشاب الضارة في الخضروات. أولاً ، قام ببعض الفروق بين الأنواع المختلفة من آلات إزالة الأعشاب الضارة الآلية. الأول ، مع أدنى مستوى من التعقيد ، هو المشابك الموجهة بالكاميرا (الصورة 1). يتم سحبها خلف الجرار بواسطة وصلة الجر ثلاثية النقاط ويتم تحريك شريط الأدوات إلى اليسار واليمين (عموديًا على اتجاه الحركة) بواسطة أسطوانات هيدروليكية. يتم التحكم في الحركة بواسطة الكاميرات التي "ترى" المحصول ، مع إبقاء الأدوات في مركز صف المحصول. تعمل أجهزة إزالة الأعشاب الضارة الموجهة بالكاميرا على إبقاء أدوات إزالة الأعشاب الضارة التقليدية في مركز الصف.
بعد ذلك ، بمستوى متوسط من التعقيد ، توجد آلات إزالة الأعشاب الضارة الآلية المثبتة على الجرار (الصورة 2 ، في الصورة أعلاه). يتم سحبها أيضًا خلف الجرار بواسطة عقبة من ثلاث نقاط ، ومع ذلك ، فهي لا تستخدم أدوات إزالة الأعشاب الضارة التقليدية ، بدلاً من ذلك ، توجد كاميرا لكل صف وتوجه الكاميرا قطعة من الفولاذ تتحرك بين النباتات الفردية. يحتاج المزارعون الروبوتيون المثبتون على الجرار إلى شخص لقيادة الجرار أو للتحكم فيه.
النوع الأخير من روبوت إزالة الأعشاب الضارة ، مع أعلى مستوى من التعقيد ، هو أعشاب روبوتية مستقلة (الصورة 3). لا تحتاج هذه الآلات إلى جرار أو مشغل ، وبمجرد إدخال خريطة ميدانية ، فإنها تتحرك من تلقاء نفسها عبر الحقل لساعات في كل مرة ، ليلاً أو نهارًا. في الوقت الحالي ، يمكن لآلات إزالة الأعشاب الضارة الروبوتية أن تحمل أدوات إزالة الأعشاب الضارة التقليدية (عمليات المسح ، وأجهزة إزالة الأعشاب الضارة بالأصابع ، وما إلى ذلك) وليس الشفرات التي تتحكم فيها الكاميرا والتي تتخلص من الأعشاب الضارة بين كل نبات.
أجرى Fennimore العديد من التجارب ، وشارك بياناته حول الوقت المطلوب لكل أداة. تكلف زراعة فدان من الخس حوالي 439 دولارًا للفدان الواحد للأعشاب الضارة. من إجمالي وقت إزالة الأعشاب الضارة ، تتطلب إزالة الأعشاب الضارة باليد 68٪ ، و 9٪ لزراعة الجرارات ، و 22٪ لاستخدام مبيدات الأعشاب. إزالة الأعشاب الضارة باليد هي التكلفة الرئيسية لمكافحة الحشائش.
حدد Fennimore ثلاثة أنواع مختلفة من آلات إزالة الأعشاب الضارة التي يتم استخدامها في كاليفورنيا. Stout (الصورة 2) هو آلة أعشاب روبوتية مثبتة على جرار. تيتان (الصورة 4) هي أيضًا آلة أعشاب روبوتية مثبتة على جرار في الصف ولكنها تأتي مع جرار خاص بها ، ودينو هي آلة إزالة أعشاب روبوتية مستقلة مزودة بأدوات تقليدية (الصورة 3). شارك Fennimore نتائج التجارب التي أكملها هو وريتشارد سميث لتوضيح ما يمكن أن تفعله هذه الآلات الثلاثة.
كان أداء الآلات متغيرًا (تمامًا مثل الزراعة). على سبيل المثال ، في إحدى التجارب في حقل تجاري ، أزالت آلة Titan 69٪ من الحشائش في الصف وقللت وقت إزالة الأعشاب الضارة بمقدار النصف تقريبًا (مقارنة بالزراعة التقليدية بين الصفوف) ، لكنها في تجربة أخرى أزالت 31٪ فقط من الحشائش. في الصف وتقليل وقت إزالة الأعشاب الضارة بنسبة 10٪ تقريبًا.
في تجربة بحثية أخرى ، أزالت الزراعة بين الصفوف 66٪ من الحشائش على سطح السرير وأزال تيتان 91٪. في هذه التجربة ، قلل Titan من إزالة الأعشاب الضارة يدويًا بمقدار النصف تقريبًا مقارنة بزراعة الجرارات بين الصفوف. في تجربة ميدانية تجارية أخرى ، قام Stout بإزالة 98٪ من الحشائش في الصف وقلل من وقت إزالة الأعشاب الضارة بمقدار النصف تقريبًا مقارنة بزراعة الجرارات بين الصفوف (على الرغم من أنه في مسار آخر قلل الأعشاب بنسبة 52٪ - مرة أخرى ، النتائج متغيرة). تم تزويد Dino بأجهزة إزالة الحشائش ، وأزال 61٪ من الحشائش مقارنة بزراعة الجرارات بين الصفوف التي أزالت 41٪ من الحشائش.
أعجب فنيمور بقدرة هذه الآلات على العمل بدقة في الحقول ذات الكثافة العالية من الأعشاب الضارة. في يوليو ، كان هناك حقل خس اجتاحته الرجلة (الصورة 5). كان يعتقد أنه يتعين عليهم إلغاء التجربة لأن الكمبيوتر لا يستطيع التمييز بين نباتات الخس والأعشاب الضارة ، لكن شركة Stout اعتقدت أنها تستطيع القيام بذلك. لقد نجحت زراعة الجرارات القياسية في إزالة أي من الحشائش الموجودة في الصفوف بشكل فعال ، لكن Stout أزال 76٪ من الحشائش الموجودة في الصف. مع كثافة الحشائش العالية ، استغرق الأمر وقتًا طويلاً للوصول إلى الحقل - تطلبت زراعة الجرارات القياسية 78 ساعة لكل فدان بينما احتاج Stout إلى 30 ساعة لكل فدان. على الرغم من أنه بشكل عام ، وجد المزارعون حول Steve أن آلات إزالة الأعشاب الضارة الروبوتية المثبتة على الجرارات يمكنها زراعة حقل مساحته 10 أفدنة في 8-10 ساعات.
قال فينيمور إنه بصفته متخصصًا في الإرشاد ، فإنه يهتم بتكاليف الإنتاج ؛ حتى لو كانت آلات إزالة الأعشاب الضارة الروبوتية تعمل العجائب ، فإنها إذا زادت تكاليف الإنتاج كثيرًا ، فهي ليست جيدة للمزارعين.
واستشهد بدراسة تقارن بين تكاليف أجهزة إزالة الأعشاب الضارة الآلية لإزالة الأعشاب الضارة يدويًا في الخس (Tourte et al. ، قيد المراجعة). لقد توصلوا إلى أن تسليم الخس الحشيش يكلف في المتوسط 161 دولارًا لكل فدان. ثم توصلوا إلى تكاليف ثلاثة أنواع مختلفة من أجهزة إزالة الأعشاب الضارة الآلية المثبتة على الجرار - تراوحت بين 166 دولارًا و 204 دولارًا للفدان (بما في ذلك الجرار والمشغل وتكلفة الماكينة والصيانة). يمكن أن يؤدي استخدام هذه الآلات إلى تقليل تكاليف إزالة الأعشاب الضارة يدويًا إلى 100 دولار لكل فدان ، لكن التكاليف الإجمالية لمكافحة الحشائش باستخدام أجهزة إزالة الأعشاب الضارة الآلية تراوحت بين 266 دولارًا و 304 دولارًا للفدان.
وهذا يعني أن استخدام أجهزة إزالة الأعشاب الضارة الروبوتية يكلف أكثر من إزالة الأعشاب الضارة يدويًا. فلماذا يتبنى بعض المزارعين في كاليفورنيا هذه الأعشاب الآلية؟
أجرى فينيمور بعض البحث والتفكير لمعرفة السبب. لقد وجد مسحًا للرؤساء التنفيذيين يسألهم عن سبب رغبتهم في تبني التكنولوجيا (إيكونوميست ، 1/16/21). قالوا إن الآلات يمكن أن تقلل من المخاطر (يتضرر عدد أقل من الأشخاص) ، وتكون أكثر موثوقية من الموظفين وتساعد في جعل التكاليف أكثر قابلية للتنبؤ. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر عوائد مبيدات الأعشاب متضائلة ويطمح عدد أقل من الشباب للعمل في إزالة الأعشاب الضارة يدويًا.
نظرًا لأن أجهزة إزالة الأعشاب الضارة الروبوتية هذه تتطلب استثمارات (نموذج Stout القياسي هو 350,000 ألف دولار) ، فإن بعض الشركات تتعاقد مع استخدام الماكينة - تمامًا مثل كيفية استئجار آلة رش أو حصادة مخصصة.
في الوقت الحالي ، تتركز أجهزة إزالة الأعشاب الروبوتية الآلية وأجهزة إزالة الأعشاب الروبوتية المثبتة على الجرارات في أكبر مناطق إنتاج الخضروات في بلادنا في جنوب كاليفورنيا وأريزونا. لكنني تحدثت مع الرئيس التنفيذي لشركة Stout ، Brent Shedd ، وأخبرني أن لديهم آلات في فلوريدا وجورجيا ، واهتمام من الغرب الأوسط. لذلك سنرى كيف تنتشر هذه الحشرات الروبوتية.
- سام هيتشكوك تيلتون ، مراسل VGN