نمایشگاه میوه، سبزیجات و بازار مزرعه دریاچه های بزرگ امسال بسیار لذت بخش بود.
انرژی را در اطراف و درونم احساس کردم – پس از یک یا دو سال بدون کنفرانس، متوجه نشدم که چقدر دلم برای بودن در کنار سایر پرورش دهندگان و متخصصان حرفه ای تنگ شده است. مطمئنا حس خوبی داشت
دن برینارد از باغبانی دانشگاه ایالتی میشیگان تعدادی از بهترین و درخشانترین هنرهای منطقه ما را گرد هم آورد تا در مورد کنترل علفهای هرز صحبت کند، و از طریق جادوی فناوری، ما همچنین از یک متخصص در کالیفرنیا شنیدیم. در این مقاله، انواع اصلی وجینهای روباتیک، نمونههایی از توانایی آنها و نحوه استفاده تجاری از آنها در کالیفرنیا را شرح خواهم داد.
استیو فنیمور از دانشگاه کالیفرنیا، دیویس با پرورش دهندگانی کار می کند که از این روبات های وجین کننده در سبزیجات استفاده می کنند. ابتدا او چند تمایز بین انواع مختلف علفهای هرز روباتیک قائل شد. اولین مورد، با کمترین سطح پیچیدگی، اتصالات با هدایت دوربین هستند (عکس 1). اینها توسط گیره سه نقطه ای پشت تراکتور یدک می کشند و نوار ابزار توسط سیلندرهای هیدرولیک به چپ و راست (عمود بر جهت حرکت) حرکت می کنند. این حرکت توسط دوربینهایی کنترل میشود که محصول را میبینند و ابزارها را در مرکز ردیف محصول قرار میدهند. علف های هرز با هدایت دوربین صرفاً ابزارهای وجین سنتی را روی ردیف نگه می دارند.
بعد، با سطح متوسطی از پیچیدگی، علف های هرز روباتیک ردیفی روی تراکتور نصب شده اند (عکس 2، تصویر در بالا). اینها همچنین توسط گیره سه نقطه ای پشت تراکتور یدک می کشند، اما از ابزار سنتی وجین استفاده نمی کنند، بلکه برای هر ردیف یک دوربین وجود دارد و دوربین یک تکه فولاد را هدایت می کند که در بین گیاهان تک تک حرکت می کند. کولتیواتورهای روباتیک ردیفی که روی تراکتور نصب می شوند به شخصی برای رانندگی یا کنترل تراکتور نیاز دارند.
نوع نهایی ربات وجین با بیشترین سطح پیچیدگی، وجین کننده های رباتیک مستقل هستند (عکس 3). این ماشینها نیازی به تراکتور یا اپراتور ندارند و پس از وارد کردن نقشه میدانی، ساعتها در روز یا شب به تنهایی در میدان حرکت میکنند. در حال حاضر، این ماشینهای وجین روباتیک مستقل میتوانند ابزارهای وجین سنتی (جاروب، وجینگر انگشتی، و غیره) را حمل کنند و نه تیغههای کنترلشده با دوربین که در بین هر گیاه وجین میکنند.
فنیمور آزمایشات زیادی انجام داده است و اطلاعات خود را در مورد زمان لازم برای هر ابزار به اشتراک گذاشته است. هزینه کاشت یک هکتار کاهو برای هر هکتار حدود 439 دلار است. از کل زمان وجین علف های هرز، وجین دستی به 68 درصد، 9 درصد برای کشت تراکتوری و 22 درصد علف کش نیاز دارد. وجین دستی هزینه اصلی کنترل علف های هرز است.
Fennimore سه وجین کننده رباتیک مختلف را شناسایی کرد که در کالیفرنیا مورد استفاده قرار می گیرند. Stout (عکس 2) یک وجین کننده روباتیک ردیفی روی تراکتور است. تایتان (عکس 4) نیز یک وجین کننده روباتیک ردیفی روی تراکتور است، اما با تراکتور خود عرضه می شود، و Dino یک وجین کن روباتیک مستقل با ابزارهای سنتی است (عکس 3). فنیمور نتایج آزمایشات تکمیل شده توسط او و ریچارد اسمیت را به اشتراک گذاشت که نشان می داد این سه ماشین چه کاری می توانند انجام دهند.
عملکرد ماشین ها متغیر بود (درست مانند کشاورزی). به عنوان مثال در یک آزمایش در یک مزرعه تجاری، ماشین تیتان 69 درصد از علف های هرز ردیف را حذف کرد و زمان وجین دستی را به نصف کاهش داد (در مقایسه با کشت سنتی بین ردیف)، اما در آزمایشی دیگر تنها 31 درصد علف های هرز را حذف کرد. در ردیف و زمان وجین دستی را حدود 10 درصد کاهش داد.
در کارآزمایی تحقیقاتی دیگری، کشت تراکتور بین ردیفی 66 درصد از علف های هرز روی بستر را حذف کرد و تیتان 91 درصد را حذف کرد. در این آزمایش، تیتان وجین دستی را در مقایسه با کشت تراکتور بین ردیفی، حدود نصف کاهش داد. در آزمایش مزرعهای تجاری دیگری، Stout 98 درصد علفهای هرز ردیفی را حذف کرد و زمان وجین دستی را در مقایسه با کشت تراکتوری بین ردیفها تقریباً به نصف کاهش داد (اگرچه در مرحله دیگری علفهای هرز را تا 52 درصد کاهش داد - باز هم نتایج متغیر هستند). دینو با علف های هرز انگشتی مجهز شد و 61 درصد علف های هرز را در مقایسه با کشت تراکتور بین ردیفی که 41 درصد علف های هرز را حذف کرد، حذف کرد.
فنیمور تحت تأثیر توانایی این ماشینها برای عملکرد دقیق در مزارع با تراکم علفهای هرز بالا قرار گرفت. در ماه جولای، یک مزرعه کاهو پر از خرفه بود (عکس 5). او فکر می کرد که باید آزمایش را لغو کنند زیرا رایانه نمی تواند تفاوت بین گیاهان کاهو و علف های هرز را تشخیص دهد، اما شرکت Stout متوجه شد که می تواند این کار را انجام دهد. کشت استاندارد تراکتور به طور موثر هیچ یک از علف های هرز ردیف را حذف نکرد، اما Stout 76 درصد از علف های هرز ردیف را حذف کرد. با تراکم علف های هرز بالا، زمان زیادی طول کشید تا از طریق مزرعه عبور کرد - کشت استاندارد تراکتور به 78 ساعت در هکتار نیاز داشت در حالی که Stout به 30 ساعت در هر هکتار نیاز داشت. اگرچه به طور کلی، پرورش دهندگان اطراف استیو دریافته اند که علف های هرز روباتیک تراکتوری می توانند یک مزرعه 10 هکتاری را در 8-10 ساعت کشت کنند.
فنیمور گفت که به عنوان یک متخصص توسعه، به هزینه های تولید اهمیت می دهد. حتی اگر این علف های هرز روباتیک معجزه کنند، اگر هزینه های تولید را بیش از حد افزایش دهند، برای پرورش دهندگان خوب نیستند.
او به مطالعه ای اشاره کرد که هزینه های وجین کننده های رباتیک را با وجین دستی در کاهو مقایسه می کرد (تورته و همکاران، در بررسی). آنها تخمین می زنند که به طور متوسط 161 دلار در هر هکتار برای دست دادن کاهو علف هرز هزینه دارد. سپس آنها هزینههای سه نوع مختلف وجینکننده رباتیک ردیفشده در تراکتور را محاسبه کردند - آنها از 166 تا 204 دلار در هر هکتار (شامل تراکتور، اپراتور، هزینه ماشین و نگهداری) متغیر بودند. استفاده از این ماشینها میتواند هزینههای وجین دستی را به ۱۰۰ دلار در هر هکتار کاهش دهد، اما هزینههای کلی برای کنترل علفهای هرز با استفاده از وجینکنهای روباتیک بین ۲۶۶ تا ۳۰۴ دلار در هر هکتار بود.
این بدان معناست که استفاده از علف های هرز روباتیک هزینه بیشتری نسبت به وجین دستی دارد. پس چرا برخی از پرورش دهندگان در کالیفرنیا از این علف های هرز روباتیک استفاده می کنند؟
فنیمور کمی تحقیق و فکر کرد تا دلیل آن را دریابد. او یک نظرسنجی از مدیران اجرایی پیدا کرد که از آنها میپرسیدند چرا میخواهند فناوری را اتخاذ کنند (اکونومیست، 1/16/21). آنها گفتند که ماشینها میتوانند خطر را کاهش دهند (افراد کمتری آسیب میبینند)، قابل اعتمادتر از کارمندان باشند و به پیشبینی بیشتر هزینهها کمک کنند. علاوه بر این، علفکشها بازدهی رو به کاهشی از خود نشان میدهند و افراد جوان کمتری تمایل دارند تا علفهای هرز دستی باشند.
از آنجایی که این علفهای هرز روباتیک نیاز به سرمایهگذاری دارند (یک مدل استاندارد Stout 350,000 دلار است)، برخی از شرکتها استفاده از این دستگاه را منعقد میکنند - دقیقاً مانند نحوه استخدام یک سمپاش یا برداشت سفارشی.
در حال حاضر، این علفهای هرز روباتیک خودران و وجینهای روباتیک ردیفی روی تراکتور در بزرگترین مناطق تولید سبزیجات کشور ما در کالیفرنیای جنوبی و آریزونا متمرکز شدهاند. اما من با مدیر عامل Stout، برنت شید، صحبت کردم و او به من گفت که آنها ماشینهایی در فلوریدا و جورجیا دارند و از غرب میانه علاقه دارند. بنابراین خواهیم دید که چگونه این علف های هرز روباتیک پخش می شوند.
- سم هیچکاک تیلتون، خبرنگار VGN