A weboldal sütiket használ. A böngészéssel ezt elfogadod. További információ.

A robotika lehetséges térnyerése a gyomirtásban

Clint Brauer gazdasága Kanadában egy mesebeli farm ötezerötszáz négyzetméternyi zöldségtermesztő üvegházzal, helyi családok számára tartott, az önellátó élelmiszertermelés gyakorlatát bemutató tanfolyamokkal, több, mint száz juhval, egy lámával, valamint tíz, akkumulátoros robottal.

Clint Brauer, a Greenfield Robotics cég társalapítója

Brauer, a Greenfield Robotics cég társalapítója gyermekkorában családi farmgazdaságukban nevelkedett. Később, egy ideig a nagyvárosok technikai és digitális világában élt, majd végül visszatért a családi gazdaságba, mely most a Greenfield Robotics csapat kutatási és fejlesztési központja is. Visszatérésének egyik célja annak bizonyítása, hogy élelmiszert termelni káros vegyszerek használata nélkül is lehetséges, talaj- és bolygóbarát gyakorlatokat követve. Mára ő az egyik legmeghatározóbb gazda azon a vidéken, aki növényvédő szerek nélkül folytatja tevékenységét; terményeit Kansasban helyi piacok, élelmiszerláncok és szakácsok részére értékesíti. Termelői tevékenysége tekintetében azonban még ennél is tovább akart lépni, mivel különösen érdekelték a talaj egészségét szolgáló talajművelési megoldások. A no-till, magyarul forgatás nélküli talajművelés nem zavarja meg a talaj finom mikrobiális életét, ezáltal a talaj termőképességét, a fajok sokféleségét.

Napjainkra számos amerikai mezőgazdasági termelő, különösen a kukorica-, szója- és búzatermesztéssel foglalkozó farmer már átállt a no-till talajművelésre, vagy szeretne bevezetni no-till gyakorlatokat. A talajműveléshez használt gépek mellőzése abból a célból, hogy a talajegészség javuljon, azonban gyakran ahhoz vezet, hogy a termelő a kémiai gyomszabályozással való függőségbe kerül. A no-tilling tehát javítja ugyan a talaj egészségét, de a vegyszerhasználat javára megkötendő kompromisszum nem sokkal jobb a környezet számára, mint a korábbi, hagyományos gazdálkodás. Itt jött a képbe a Greenfield erre kifejlesztett robotizált megoldása, mely egy egyszerű ötleten alapszik, a folyamatos kaszáláson. Amikor Brauer azon kezdett gondolkodni, hogy melyik gyomot célozza meg elsőként, a disznóparéjra esett választása, mivel az nyilvánvalóan az első számú ellenségnek számít a gyomok elleni küzdelemben, lévén rendkívül bosszantó, invazív, adaptív, a gyomirtószerekkel szemben ellenálló. A gazdáknak folyamatosan kell ellene dolgozniuk, hogy megszabaduljanak tőle, különben az gyorsan „átveszi az irányítást” a földeken.

Először csupán puszta hóbortból, Brauer kaszát csatlakoztatott a traktorára, és egy olyan földterületre ment, amelyen a gyom már sajnos eluralkodott. Felfedezte, hogy ha folyamatosan kaszálja, néhány centire a földtől, a disznóparéj végül feladja a harcot és kipusztul. Hátránya ennek a megoldásnak az, hogy amikor a gyomos területet kaszálta ily módon, akkor a haszonnövény állománya is károkat szenvedett. A másik probléma az, hogy a szokásos méretű traktor és a kasza nem fér el a szója- és kukorica ültetvényeken, illetve túlzottan nedves talaj esetén a traktor el is akadhat, ráadásul a disznóparéj villámgyors növekedési ütemét megelőzni, szinte megállás nélküli kaszálási rendszerre lenne szükség.

A Greenfield Robotics gyomláló robotgépe munkában

A megvalósítás tekintetében Brauer egy régi barátjához, Steven Gentnerhez, a RoboRealm szoftvergyártó cég alapítójához fordult. A cég által kifejlesztett robotizált kaszálógépek méretüket tekintve már elég kicsik ahhoz, hogy elférjenek a sorok között, és elég könnyűek ahhoz, hogy sáros területeken is működjenek, ami a legjobb – egyedül is el tudják végezni a feladatot és nagyobb csapatban, flottában is működhetnek.

A Greenfield Robotics gyomlálók „flottája” készenlétben (Fotó: Greenfield Robotics)

A nagyüzemi mezőgazdasági termelés vonatkozásában a robotok betanítása viszonylag egyszerű és jól alkalmazható, mivel a nagy területű gazdaságokban akár kilométereken keresztül, ugyanazon növényekkel telepített egyenes sorokat találunk, pontosan ugyanolyan távolságra egymástól.

Brauer ötletének megvalósításaként Gentner először egy távirányítós kaszát tervezett, melynek üzemeltetője úgy járt a berendezés mögött, mint egy távirányítós játékautó vezérlője. A második generációs modellhez már hozzáadta az ún. gépi látás funkciót is, azaz a kezelőnek már nem kellett a terepen kint lennie. Később hozzáadták az utolsó, „teljesen automatikus fedélzeti számítástechnikai” komponenst és a terepen kívüli számítógépes felügyeletet is.

Amerikához hasonlóan, az Egyesült Királyságban is egyre inkább a vegyszermentes gazdálkodói megoldásokra törekednek. A 2015-ben alapított Small Robot Company egy brit székhelyű, mezőgazdasági robotokat előállító vállalkozás. Négy robotból álló flottájukat – név szerint: Tom, Dick, Harry és Wilma – kezdetben az egyes terepek feltérképezésre és vetési tervek összeállítására használták. A brit gazdáktól azonban hamarosan ők is azt a kérést kapták, hogy találjanak jó megoldást a korszerű, vegyszermentes gyomirtásra. A Small Robot Company innovációja másképp különbözteti meg a gyomokat és a növényeket, mint a Greenfield berendezései. Ahelyett, hogy a robotok a jól bevált módszerre, a terméssorokra támaszkodnának, amiket látniuk és követniük kell, ahelyett a fejlettebb „az emberi szemnél is jobban látó” szkennelési és fényképészeti technológiákra összpontosítanak.

A Small Robot Company tech csapata a Tom nevű gyomleképező robottal (Fotó: Small Robot Company)

„Tom azzal kezdi a folyamatot, hogy végiggördül a mezőn és feltérképezi azt. Ezt az információt feltöltik Wilmára. Aztán Wilma jelez Dicknek, a gyomkiszedőnek, hogy kezdhet dolgozni” – magyarázza Sarra Mander, a kis robotikai társaság marketing igazgatója. Dick, amely akkora, mint egy kis autó, követi Wilma irányait és a tábla GPS koordinátái alapján, sétáló tempóban halad át a mezőn, fedélzeti kamerája képének gyors elemzésével azonosítva az egyes gyomnövényeket az előzetes feltérképezési adatok alapján. Ezután egy mini „villámcsapást” küld minden egyes gyomnövényre, azaz haladása közben a megfelelő pillanatban egy vékony eszközzel annyi áramot juttat a növénybe, ami a gyom szövetének természetes ellenállása révén áramból hővé alakul és ez a hő elégeti, azaz belülről kifelé forralja fel a teljes növényt a gyökerétől felfelé. A gyom végül a talajon és a talajban pusztul el, így szervesanyag-tartalma a földben marad és a haszonnövény felhasználhatja azt. Dick meghajtása napelemből származó árammal történik, tehát tökéletesen környezetbarát és költségtakarékos.

A Small Robot Company „Tom” gyomirtó robotja (Fotó: Small Robot Company)

A Small Robot Company „Dick” gyomirtó robotja (Fotó: Small Robot Company)

„A lényeg nem a sebesség, hanem a pontosság” – teszi hozzá Mander. Ez a megoldás bonyolultabb, mint a Greenfields kaszái, de lehetővé teszi a gyomirtást a sokkal szorosabban telepített állományokban is.

A robotika segítségével végzett gyomirtás időnként azonban a természet adta akadályokba is ütközhet, például váratlan, idegen tárgy a terepen, vagy akárcsak egy a robot útját keresztező ürgelyuk. A terepgyakorlatok során előfordult, hogy a robot beragadt egy törmelékkel és botokkal teli területre és megpróbált ugyan kihátrálni és újra próbálkozni, de egy bot véletlenül a mező közepén kikapcsolta és leállította a berendezést. A robotizált megoldások kitalálóinak tehát még további kihívásokra is megoldásokat kell találniuk.

Azonban, még akkor is, ha a robotok végül nem tesznek mást majd a gazdálkodókért, minthogy a gyomokat ellenőrzik és feltérképezik, ez önmagában is potenciálisan forradalmasíthatja a mezőgazdaságot, s a korábban nagy mennyiségben alkalmazott peszticidek használatát tehetik idejétmúlttá.

 

forrás: (Biokultúra 2021/1)