Tradiciniai pesticidų naudojimo būdai tampa vis problemiškesni dėl griežtėjančių aplinkosaugos reikalavimų ir piktžolių atsparumo herbicidams. Tad būtina diegti ir taikyti šiuolaikiškas, pavyzdžiui, kombinuotas robotines technologijas.

Inovatyvios technologijos leidžia robotams naudoti dirbtinį intelektą ir pažangius jutiklius piktžolėms aptikti ir pašalinti nedalyvaujant žmogui. Taip ne tik užtikrinamas tikslumas, bet ir sumažinamas herbicidų naudojimas, taigi, ir aplinkos tarša.

Žemės ūkio robotų gamintojai daug dėmesio skiria kenksmingų cheminių medžiagų naudojimui žemės ūkyje mažinti. Pavyzdžiui, „FarmDroid“ (Danija) saulės energija varomas robotas FD20 dažniausiai naudojamas ekologiniuose ūkiuose cukriniams runkeliams ir kitiems augalams sėti ir piktžolėms pasėliuose mechaniškai naikinti. Tačiau gamintoja pažymi, kad ši autonominė mašina gali būti naudinga ir tradiciniams ūkiams.

Žinant tikslią augalo vietą, galima taikyti taškinį purškimą

Lauko robotas sėja cukrinių runkelių sėklas naudodamas didelio tikslumo GPS-RTK sistemą. Taigi, žinodamas tikslią sėklų buvimo vietą (8 mm tikslumu), robotas gali mechaniškai kontroliuoti piktžoles ne tik tarpueiliuose ir aplink eilutėje esančius augalus, bet ir iš karto po sėjos, prieš sudygstant cukriniams runkeliams, be to, galima pritaikyti ir taškinio purškimo technologijas, nepurškiant viso lauko. Toks sprendimas galėtų būti aktualus ne tik purškiant herbicidus, bet ir kenkėjų kontrolei arba tręšimui mikroelementais.

Štai kodėl Danijos lauko robotų gamintojos sukurtas ir nuolat tobulinamas robotas FD20 dabar gali būti aprūpintas žemės ūkio technologijų bendrovės „Amazone“ siūlomomis taškinio purškimo galimybėmis. Pirmieji bandymai įmonės „Südzucker“ eksperimentiniame ūkyje netoli Manheimo (Vokietija) parodė, kad cukrinius runkelius galima auginti naudojant iki 90 proc. mažiau herbicidų, palyginti su tradiciniu viso lauko purškimu. Išmaniojo purškimo technologijoje naudojama programinė įranga, kuri gali rūšiuoti piktžoles ir pasėlių augalus, kad juos būtų galima apdoroti individualiai. Piktžoles aptikti trunka milisekundes ir tai galima padaryti, kai jos yra ankstyvos augimo stadijos.

Bandymai buvo atliekami 25 ha ploto laukuose auginant cukrinius runkelius 45 cm tarpueiliais. Gausiausios piktžolių rūšys buvo baltosios balandos (Chenopodium album L.), vienmečiai laiškeniai (Mercurialis annua L.), dirviniai vijokliai (Convolvulus arvensis L.), dygiosios usnys (Cirsium vulgare). Piktžolės pasėlyje penkis kartus buvo naikinamos robotu FD20 purenant eilutes ir tarpueilius, taip pat du kartus atliekant taškinį purškimą.

Toks Farmdroid FD20 ir Amazone Spot Spraying sistemų derinys, t. y. kombinuotos robotinės technologijos taikymas, suteikia dvigubą naudą: užtikrina reikšmingą herbicidų taupymą (~86 proc.) ir aukštą piktžolių kontrolės efektyvumą, kuris siekia 96 proc. Pagrindinis tokios sistemos trūkumas – palyginti didelės pradinės investicijos ir mažas greitis (~0,7 km/val.). Dirbant su įprastiniu purkštuvu galima pasiekti 10–12 km/val. važiavimo greitį.

Kitame bandyme dalyvavo trys autonominės robotų sistemos, skirtos mechaninei piktžolių kontrolei augalų eilutėje ir tarpueiliuose: FarmDroid FD20, Farming Revolution Farming GT ir Strube BlueBob kartu su įprastiniu Schmotzer purentuvu. Pastarosiose dviejose robotinėse sistemose piktžolėms ir pasėliams aptikti ir atpažinti naudojamos daugiaspektrinės kameros ir dirbtinis intelektas. Autonominis robotas Farming GT naudoja vieną daugiaspektrę kamerą, sumontuotą 50 cm virš dirvos paviršiaus, kuri per sekundę padaro 10 nuotraukų, o dirbtinis intelektas eilutėse atskiria piktžoles nuo pasėlių augalų. Piktžolės tarpueiliuose naikinamos įprastais noragėliais, o besisukantys peiliai juda augalų eilėje iš abiejų pusių. Važiuojant apie 1 km/val. greičiu ir esant 1,8–3 m darbiniam pločiui, per dieną galima apdoroti 1–5 hektarus.

Strube BlueBob bandymus inicijavo Fraunhoferio draugijos Rentgeno spindulių technologijų plėtros centras EZRT ir Prancūzijos robotų gamintoja „NAÏO-Technologies“. Mechaninei piktžolių kontrolei robotas naudoja nejudančius noragėlius pasėlių eilutėje ir mechanizuotus noragėlius tarpueiliuose. Jo darbo našumas 0,5–1 ha/val., o akumuliatorius veikia aštuonias valandas. Roboto priekyje esančios kameros aptinka piktžoles ir pagrindinius augalus, o dirbtinis intelektas identifikuoja kas yra kas, kad būtų galima tiksliai kontroliuoti piktžoles.

Tobulinimo gairės – mažinti kainą ir didinti našumą

Atlikti bandymai parodė, kad piktžolių kontrolės efektyvumas su robotu FD20 siekė apie 90 proc., su Farming GT – iki 97, o BlueBob – 93 procentus. Kitas labai svarbus aspektas – efektyvus darbo laiko naudojimas. Žinant, kad rankinis darbas gali pareikalauti iki 200 val./ha, naudojant minėtas robotines sistemas šį laiką galima sutrumpinti iki 10–13 val./ha. O tai yra privalumas, ypač ekologiniuose ūkiuose, kur rankinis darbas vis dar neišvengiamas. Be to, robotinių technologijų naudojimas piktžolėms naikinti gali turėti teigiamos įtakos derliui. Veiksminga piktžolių kontrolė, mažesni augalų nuostoliai ir geresnė dirvožemio struktūra sudaro palankesnes sąlygas augalams augti ir duoti didesnį derlių.

Taigi, robotinių technologijų, ypač kuriose taikoma kombinuota piktžolių kontrolė, naudojimas gali padėti ūkininkams efektyviau naikinti piktžoles, sumažinti herbicidų naudojimą ir padidinti derlių, tačiau svarbu įvertinti kiekvienos technologijos privalumus ir trūkumus ir pritaikyti jas konkrečioms ūkininkavimo sąlygoms.

Tobulinant žemės ūkio robotines technologijas visų pirma didelį dėmesį reikėtų skirti pradinėms investicijoms mažinti. Priklausomai nuo įvairių veiksnių, įskaitant roboto konfigūraciją, papildomas funkcijas, priedus ir pristatymo sąlygas, roboto kaina labai skiriasi, tačiau prasideda nuo 100 tūkst. eurų. Be to, labai svarbu didinti lauko robotų darbo našumą siekiant, kad šios robotinės sistemos būtų taikomos kuo plačiau. Tačiau nėra abejonių, kad robotizuotos piktžolių kontrolės sistemos yra veiksminga ir aplinką mažiau teršianti tradicinių cheminių piktžolių kontrolės metodų alternatyva.