Great Lakes Fruit, Vegetable & Farm Market EXPO var litt av en godbit i år.
Jeg kjente energien rundt og inni meg – etter et år eller to uten konferanser skjønte jeg ikke hvor mye jeg savnet å være sammen med andre dyrkere og ag-fagfolk. Det føltes sikkert bra.
Dan Brainard ved Michigan State University Horticulture samlet noen av regionens beste og flinkeste for å snakke om ugrasbekjempelse, og gjennom teknologiens magi fikk vi også høre fra en ekspert i California. I denne artikkelen vil jeg beskrive de grunnleggende typene av lukeroboter, eksempler på hva de er i stand til og hvordan de brukes kommersielt i California.
Steve Fennimore fra University of California, Davis jobber med dyrkere som bruker disse lukerobotene i grønnsaker. Først gjorde han noen forskjeller mellom de forskjellige typene robotlukemaskiner. Den første, med lavest kompleksitetsnivå, er kamerastyrte fester (bilde 1). Disse slepes bak en traktor av trepunktsfestet og verktøystangen flyttes til venstre og høyre (vinkelrett på kjøreretningen) av hydrauliske sylindre. Bevegelsen styres av kameraer som "ser" avlingen, og holder verktøyene sentrert på avlingsraden. Kamerastyrte lukemaskiner holder bare tradisjonelle lukeverktøy sentrert på raden.
Deretter, med et middels kompleksitetsnivå, er traktormonterte in-rad robotlukemaskiner (bilde 2, avbildet øverst). Disse slepes også bak traktoren av trepunktsfestet, men de bruker ikke tradisjonelle lukeverktøy, snarere er det et kamera for hver rad og kameraet styrer et stålstykke som beveger seg inn mellom individuelle planter. Traktormonterte in-rad robotkultivatorer trenger en person til å kjøre traktoren eller kontrollere den.
Den siste typen lukerobot, med størst kompleksitetsnivå, er autonome lukeroboter (bilde 3). Disse maskinene trenger ikke traktor eller operatør, og når et feltkart er lagt inn, beveger de seg på egen hånd gjennom feltet i timevis av gangen, dag eller natt. Foreløpig kan disse autonome robotlukemaskinene bære tradisjonelle lukeverktøy (sveiper, fingerlukemaskiner, etc.) og ikke de kamerastyrte bladene som luker inn mellom hver plante.
Fennimore har utført mange forsøk, og han delte dataene sine om tiden som kreves for hvert verktøy. Å dyrke en acre med salat koster rundt $439 per acre å luke. Av denne totale luketiden krever håndluking 68 %, 9 % er for traktordyrking og 22 % er ugressmiddelpåføring. Håndluking er den største kostnaden ved ugrasbekjempelse.
Fennimore identifiserte tre forskjellige lukeroboter som brukes i California. Stout (bilde 2) er en traktormontert in-rad robot lukemaskin. Titan (bilde 4) er også en traktormontert in-rad robot lukemaskin, men den kommer med sin egen traktor, og Dino er en autonom robot lukemaskin med tradisjonelle verktøy (bilde 3). Fennimore delte resultatene av forsøk utført av ham og Richard Smith og viste hva disse tre maskinene kan gjøre.
Maskinenes ytelse var variabel (akkurat som oppdrett). For eksempel i ett forsøk i et kommersielt felt fjernet Titan-maskinen 69 % av ugresset i raden og reduserte håndluketiden med omtrent halvparten (sammenlignet med tradisjonell mellomraddyrking), men i et annet forsøk fjernet den bare 31 % av ugresset i raden og redusert håndluketid med ca 10 %.
I et annet forskningsforsøk fjernet dyrking av traktorer mellom rader 66 % av ugresset på bed-toppen og Titan fjernet 91 %. I dette forsøket reduserte Titan håndluking med omtrent det halve sammenlignet med kultivering av traktorer mellom rader. I et annet kommersielt feltforsøk fjernet Stout 98 % av ugresset i rad og reduserte håndluketiden med omtrent det halve sammenlignet med dyrking av traktorer mellom rader (selv om den i en annen omgang reduserte ugresset med 52 % – igjen, resultatene varierer). Dinoen var utstyrt med fingerlukemaskiner, og den fjernet 61 % av ugresset sammenlignet med traktordyrking mellom rader som fjernet 41 % av ugresset.
Fennimore var imponert over evnen til disse maskinene til å operere nøyaktig i felt med høye ugrastettheter. I juli var det en salatåker overkjørt med portulak (bilde 5). Han mente de måtte avbryte rettssaken fordi datamaskinen ikke kunne se forskjell på salatplantene og ugresset, men Stout-selskapet regnet med at det kunne gjøre det. Standard traktordyrking fjernet effektivt ingen av ugresset i raden, men Stout fjernet 76 % av ugresset i rad. Med den høye ugresstettheten tok det lang tid å komme seg gjennom åkeren – standard traktordyrking krevde 78 timer per dekar, mens Stout trengte 30 timer per hektar. Selv om generelt har dyrkere rundt Steve funnet ut at traktormonterte robotlukemaskiner kan dyrke en 10 mål stor åker på 8-10 timer.
Fennimore sa at han som utvidelsesspesialist bryr seg om produksjonskostnadene; selv om disse robotlukemaskinene gjør underverker, hvis de øker produksjonskostnadene med for mye, er de ikke bra for dyrkere.
Han siterte en studie som sammenligner kostnadene ved robotluking med håndluking i salat (Tourte et al., i gjennomgang). De regner med at det i gjennomsnitt koster 161 dollar per dekar å luke salat. Deretter beregnet de kostnadene for tre forskjellige typer traktormonterte in-rad robotlukemaskiner – de varierte fra $166-$204 per acre (inkludert en traktor, operatør, maskin- og vedlikeholdskostnader). Bruk av disse maskinene kan redusere kostnadene for håndluking til $100 per dekar, men de totale kostnadene for ugrasbekjempelse ved bruk av robotlukemaskiner varierte fra $266-$304 per dekar.
Dette betyr at bruk av robotlukemaskiner koster mer enn håndluking. Så hvorfor tar noen dyrkere i California i bruk disse lukerobotene?
Fennimore gjorde litt research og tenkte for å finne ut hvorfor. Han fant en undersøkelse blant administrerende direktører som spurte dem hvorfor de ønsker å ta i bruk teknologi (Economist, 1/16/21). De sa at maskiner kan redusere risiko (færre mennesker blir skadet), være mer pålitelige enn ansatte og bidra til å gjøre kostnadene mer forutsigbare. I tillegg viser ugressmidler avtagende avkastning og færre unge mennesker ønsker å bli håndlukere.
Fordi disse lukerobotene krever investeringer (en standard Stout-modell er $350,000 XNUMX), legger noen selskaper ut bruken av maskinen – omtrent som hvordan du ville leie ut en spesialtilpasset sprøyte eller høstemaskin.
Foreløpig er disse autonome robotlukemaskinene og traktormonterte in-rad robotlukemaskiner konsentrert i landets største grønnsaksproduserende områder i Sør-California og Arizona. Men jeg snakket med administrerende direktør i Stout, Brent Shedd, og han forteller meg at de har maskiner i Florida og Georgia, og interesse fra Midtvesten. Så vi får se hvordan disse lukerobotene sprer seg.
— Sam Hitchcock Tilton, VGN-korrespondent