งาน EXPO ตลาดผลไม้ผักและฟาร์มของ Great Lakes ค่อนข้างดีในปีนี้
ฉันรู้สึกถึงพลังงานรอบตัวและภายในตัวฉัน หลังจากหนึ่งปีหรือสองปีที่ไม่มีการประชุม ฉันก็ไม่รู้ว่าฉันคิดถึงผู้ปลูกและผู้เชี่ยวชาญด้านการเกษตรคนอื่นๆ มันรู้สึกดีอย่างแน่นอน
Dan Brainard จาก Michigan State University Horticulture รวบรวมผู้เชี่ยวชาญและฉลาดที่สุดในภูมิภาคของเราเพื่อพูดคุยเกี่ยวกับการควบคุมวัชพืช และด้วยความมหัศจรรย์ของเทคโนโลยี เรายังได้รับฟังจากผู้เชี่ยวชาญในแคลิฟอร์เนียด้วย ในบทความนี้ ผมจะอธิบายประเภทพื้นฐานของหุ่นยนต์กำจัดวัชพืช ตัวอย่างของสิ่งที่พวกมันสามารถทำได้ และวิธีการใช้งานในเชิงพาณิชย์ในแคลิฟอร์เนีย
Steve Fennimore จาก University of California, Davis ทำงานร่วมกับผู้ปลูกที่ใช้หุ่นยนต์กำจัดวัชพืชเหล่านี้ในผัก อันดับแรก เขาได้แยกแยะความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชประเภทต่างๆ สิ่งแรกที่มีระดับความซับซ้อนน้อยที่สุดคืออุปกรณ์ติดกล้องนำทาง (ภาพที่ 1) สิ่งเหล่านี้ถูกลากไปด้านหลังรถแทรกเตอร์ด้วยการผูกปมสามจุด และแถบเครื่องมือจะถูกเลื่อนไปทางซ้ายและขวา (ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่) โดยกระบอกไฮดรอลิก การเคลื่อนไหวถูกควบคุมโดยกล้องที่ "เห็น" การครอบตัด ทำให้เครื่องมืออยู่กึ่งกลางแถวการครอบตัด เครื่องกำจัดวัชพืชที่มีกล้องนำทางเพียงวางเครื่องมือกำจัดวัชพืชแบบดั้งเดิมไว้ตรงกลางแถว
ถัดไป ด้วยความซับซ้อนระดับกลางคือหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชในแถวที่ติดตั้งบนรถแทรกเตอร์ (ภาพที่ 2 ภาพด้านบน) สิ่งเหล่านี้ถูกลากไปด้านหลังรถแทรกเตอร์ด้วยการผูกปมสามจุด อย่างไรก็ตาม พวกเขาไม่ได้ใช้เครื่องมือกำจัดวัชพืชแบบดั้งเดิม แต่มีกล้องสำหรับแต่ละแถวและกล้องจะนำทางแผ่นเหล็กที่เคลื่อนที่ไปมาระหว่างต้นไม้แต่ละต้น ผู้เพาะปลูกหุ่นยนต์แบบติดตั้งในแถวแบบติดตั้งกับรถแทรกเตอร์ต้องการคนเพื่อขับรถแทรกเตอร์หรือควบคุมรถแทรกเตอร์
หุ่นยนต์กำจัดวัชพืชประเภทสุดท้ายที่มีความซับซ้อนระดับสูงสุดคือหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชอัตโนมัติ (ภาพที่ 3) เครื่องจักรเหล่านี้ไม่ต้องการรถแทรกเตอร์หรือผู้ควบคุม และเมื่อป้อนแผนที่ภาคสนามแล้ว เครื่องจักรเหล่านี้ก็จะเคลื่อนที่ไปตามสนามด้วยตนเองครั้งละหลายชั่วโมง กลางวันหรือกลางคืน สำหรับตอนนี้ เครื่องกำจัดวัชพืชแบบหุ่นยนต์อัตโนมัติเหล่านี้สามารถพกพาเครื่องมือกำจัดวัชพืชแบบดั้งเดิม (เครื่องกวาด เครื่องกำจัดวัชพืชแบบนิ้ว ฯลฯ) และไม่ใช่ใบมีดควบคุมด้วยกล้องที่กำจัดวัชพืชระหว่างพืชแต่ละต้น
Fennimore ได้ทำการทดลองหลายครั้ง และเขาได้แบ่งปันข้อมูลของเขาเกี่ยวกับเวลาที่ต้องใช้สำหรับแต่ละเครื่องมือ การปลูกผักกาดหอมหนึ่งเอเคอร์มีค่าใช้จ่ายประมาณ $439 ต่อเอเคอร์ต่อการกำจัดวัชพืช จากเวลากำจัดวัชพืชทั้งหมด การกำจัดวัชพืชด้วยมือต้องใช้ 68% 9% ใช้สำหรับการเพาะปลูกด้วยรถแทรกเตอร์ และ 22% ใช้ยากำจัดวัชพืช การกำจัดวัชพืชด้วยมือเป็นต้นทุนหลักในการควบคุมวัชพืช
Fennimore ระบุหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชสามตัวที่แตกต่างกันซึ่งใช้ในแคลิฟอร์เนีย Stout (ภาพที่ 2) เป็นเครื่องกำจัดวัชพืชแบบหุ่นยนต์เรียงแถวติดบนรถแทรกเตอร์ ไททัน (ภาพที่ 4) ยังเป็นหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชในแถวที่ติดตั้งรถแทรกเตอร์ แต่มีรถแทรกเตอร์เป็นของตัวเอง และไดโนเป็นหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชอัตโนมัติพร้อมเครื่องมือแบบดั้งเดิม (ภาพที่ 3) Fennimore แชร์ผลลัพธ์ของการทดลองที่ทำเสร็จโดยเขาและ Richard Smith โดยแสดงให้เห็นว่าเครื่องจักรทั้งสามนี้สามารถทำอะไรได้บ้าง
ประสิทธิภาพของเครื่องจักรนั้นแปรผัน (เช่นเดียวกับการทำฟาร์ม) ตัวอย่างเช่น ในการทดลองหนึ่งในสนามการค้า เครื่อง Titan สามารถกำจัดวัชพืชในแถวได้ 69% และลดเวลาการกำจัดวัชพืชด้วยมือลงประมาณครึ่งหนึ่ง (เมื่อเทียบกับการเพาะปลูกระหว่างแถวแบบดั้งเดิม) แต่ในอีกการทดลองหนึ่ง สามารถกำจัดวัชพืชได้เพียง 31% ในแถวและลดเวลาในการกำจัดวัชพืชด้วยมือประมาณ 10%
ในงานวิจัยอีกชิ้นหนึ่ง การปลูกแทรกเตอร์ระหว่างแถวกำจัดวัชพืชบนพื้นเตียงได้ 66% และไททันกำจัดได้ 91% ในการทดลองนี้ Titan ลดการกำจัดวัชพืชด้วยมือลงได้ประมาณครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับการปลูกแบบแทรกเตอร์ระหว่างแถว ในการทดลองภาคสนามเชิงพาณิชย์อีกครั้ง Stout กำจัดวัชพืชในแถวได้ 98% และลดเวลาการกำจัดวัชพืชด้วยมือลงประมาณครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับการเพาะปลูกด้วยรถแทรกเตอร์แบบระหว่างแถว (แม้ว่าในครั้งอื่นจะลดวัชพืชลง 52% – อีกครั้ง ผลลัพธ์ที่ได้จะผันแปร) Dino ติดตั้งเครื่องกำจัดวัชพืชแบบนิ้ว และกำจัดวัชพืชได้ 61% เมื่อเทียบกับการปลูกแบบแทรกระหว่างแถวที่กำจัดวัชพืชได้ 41%
Fennimore รู้สึกประทับใจกับความสามารถของเครื่องจักรเหล่านี้ในการทำงานอย่างแม่นยำในทุ่งที่มีวัชพืชหนาแน่น ในเดือนกรกฎาคม มีทุ่งผักกาดหอมปกคลุมไปด้วยผักใบเขียว (ภาพที่ 5) เขาคิดว่าพวกเขาต้องยกเลิกการทดลองเพราะคอมพิวเตอร์ไม่สามารถบอกความแตกต่างระหว่างต้นผักกาดหอมกับวัชพืชได้ แต่บริษัท Stout คิดว่าสามารถทำได้ รถแทรกเตอร์แบบมาตรฐานไม่สามารถกำจัดวัชพืชในแถวได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ Stout สามารถกำจัดวัชพืชในแถวได้ 76% ด้วยความหนาแน่นของวัชพืชที่สูงทำให้ใช้เวลานานกว่าจะผ่านทุ่งนาได้ – การเพาะปลูกด้วยรถแทรกเตอร์มาตรฐานต้องใช้เวลา 78 ชั่วโมงต่อเอเคอร์ ในขณะที่ Stout ต้องใช้เวลา 30 ชั่วโมงต่อเอเคอร์ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว ผู้ปลูกรอบๆ สตีฟพบว่าหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชที่ติดตั้งรถแทรกเตอร์สามารถเพาะปลูกพื้นที่ขนาด 10 เอเคอร์ได้ภายใน 8-10 ชั่วโมง
Fennimore กล่าวว่าในฐานะผู้เชี่ยวชาญด้านส่วนขยาย เขาให้ความสำคัญกับต้นทุนการผลิต แม้ว่าหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชจะทำงานได้อย่างมหัศจรรย์ แต่ถ้าพวกมันเพิ่มต้นทุนการผลิตมากเกินไป พวกมันก็ไม่เป็นผลดีต่อผู้ปลูก
เขาอ้างถึงการศึกษาที่เปรียบเทียบค่าใช้จ่ายของหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชกับการกำจัดวัชพืชด้วยมือในผักกาดหอม (Tourte et al. กำลังตรวจสอบ) พวกเขาคิดว่าค่าใช้จ่ายเฉลี่ย 161 ดอลลาร์ต่อเอเคอร์ในการส่งผักกาดหอมกำจัดวัชพืช จากนั้นพวกเขาก็คิดต้นทุนสำหรับหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชแบบติดในแถวติดรถแทรกเตอร์สามประเภทที่แตกต่างกัน โดยมีราคาตั้งแต่ $166-$204 ต่อเอเคอร์ (รวมรถแทรกเตอร์ ผู้ควบคุม ค่าเครื่องจักร และค่าบำรุงรักษา) การใช้เครื่องจักรเหล่านี้สามารถลดต้นทุนการกำจัดวัชพืชด้วยมือลงเหลือ 100 ดอลลาร์ต่อเอเคอร์ แต่ค่าใช้จ่ายโดยรวมสำหรับการควบคุมวัชพืชโดยใช้หุ่นยนต์กำจัดวัชพืชอยู่ที่ 266-304 ดอลลาร์ต่อเอเคอร์
ซึ่งหมายความว่าการใช้หุ่นยนต์กำจัดวัชพืชมีค่าใช้จ่ายมากกว่าการกำจัดด้วยมือ เหตุใดผู้ปลูกบางรายในแคลิฟอร์เนียจึงเลือกใช้หุ่นยนต์กำจัดวัชพืชเหล่านี้
เฟนนิมอร์ทำการค้นคว้าและคิดหาสาเหตุ เขาพบการสำรวจของ CEO ที่ถามว่าทำไมพวกเขาถึงต้องการนำเทคโนโลยีมาใช้ (Economist, 1/16/21/XNUMX) พวกเขากล่าวว่าเครื่องจักรสามารถลดความเสี่ยง (มีคนบาดเจ็บน้อยลง) มีความน่าเชื่อถือมากกว่าพนักงาน และช่วยให้สามารถคาดการณ์ต้นทุนได้มากขึ้น นอกจากนี้ สารกำจัดวัชพืชกำลังแสดงผลตอบแทนที่ลดน้อยลง และคนหนุ่มสาวจำนวนไม่น้อยที่อยากเป็นวัชพืชด้วยมือ
เนื่องจากหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชเหล่านี้ต้องการการลงทุน (รุ่น Stout มาตรฐานคือ 350,000 ดอลลาร์) บางบริษัททำสัญญาการใช้เครื่องนี้ เหมือนกับการจ้างเครื่องพ่นยาหรือเครื่องเก็บเกี่ยวแบบกำหนดเอง
สำหรับตอนนี้ เครื่องกำจัดวัชพืชหุ่นยนต์อัตโนมัติและหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชในแถวติดรถแทรกเตอร์มีความเข้มข้นในพื้นที่ผลิตผักที่ใหญ่ที่สุดในประเทศของเราในแคลิฟอร์เนียตอนใต้และแอริโซนา แต่ฉันได้พูดคุยกับ Brent Shedd ซีอีโอของ Stout และเขาบอกฉันว่าพวกเขามีเครื่องจักรในฟลอริดาและจอร์เจีย และสนใจจากมิดเวสต์ ดังนั้นเราจะมาดูกันว่าหุ่นยนต์กำจัดวัชพืชเหล่านี้แพร่กระจายอย่างไร
— แซม ฮิตช์ค็อก ทิลตัน ผู้สื่อข่าว VGN