Жодного шансу для бур’янів

 

 

WEEDit. Система забезпечує ефективну та надійну боротьбу з бур’янами шляхом виявлення живого зеленого органічного матеріалу завдяки використанню флуоресцентної технології. Принцип роботи системи полягає на вимірюванні ступеня відбиття від рослин світлових хвиль на певних довжинах. Це технічне рішення дає змогу працювати як удень, так і вночі з гарантованим коефіцієнтом попадання препарату на цільову поверхню. У WEEDit упроваджено технологію PWM з частотою 60 Гц, що дає змогу максимально швидко й правильно розбризкати гербіцид, орієнтуючись на швидкість руху та коливання самої машини. Потенційна економія засобів захисту рослин за такого обприскування становить від 20 до 90 %. Цей високоефективний метод точкового обприскування (що зазвичай застосовується поза періодом вегетації) був широко перевірений на практиці з 1999 року в таких країнах, як Австралія, США та Канада.

 

Самостійнішу систему точкового обприскування пропонує американська компанія Blue River Technology. Головним завданням, яке ставили перед собою вчені, є впровадження технологій розпізнавання RGB-зображень, здатних визначати формат листя рослин, і створення гіперспектральних камер, які зможуть визначати інтенсивність відображення в певних частинах спектра. Одним із рішень компанії є технологія See&Spray™. Інновації, що втілено в цій системі, відкривають можливість управління посівами на рівні окремих рослин. Ця система обприскування, за задумом учених, за допомогою комп’ютерного аналізу та штучного інтелекту зможе чітко розпізнавати бур’яни та в потрібній точці земельної ділянки вносити засоби захисту рослин.

 

 

Weed Seker ІІ (той, що шукає бур’яни) — це наступне покоління системи локального визначення та обприскування бур’янів від компанії Trimble. Робочий блок включає в себе форсунку та оптичний випромінювач інфрачервоного світла і датчик, який це світло розпізнає. Тобто світло, попадаючи на рослину, відбивається від неї. Відбитий сигнал уловлює датчик. Усе це миттєво обробляється комп’ютером, після чого на основі аналізу на форсунку подається сигнал щодо розпилення відповідного препарату. Швидкість роботи системи дає змогу працювати зі швидкістю руху агрегату до 40 км/год. За такої роботи економія гербіцидів може становити до 90 % (залежно від рівня й виду засміченості поля).

На відміну від попередньої моделі, Weed Seker ІІ визначає рослинність за наявністю хлорофілу (попередня модель — за індексом NDVI). Окрім датчиків та форсунок, система включає в себе спеціальні контро­лери, блоки живлення, з’єднувальні елементи тощо. 

 

Smart Spraying. Для розумного використання пестицидів і точного їх внесення компанія Bosch BASF Smart Farming, пропонує технологію Smart Spraying. За словами виробників рішення дає змогу заощаджувати до 70 % препарату, точково розпилюючи його над цільовими рослинами. На думку спеціалістів компанії, до 2030 року половина обприскувачів на ринку сільськогосподарської техніки будуть інтелектуальними. Це дасть змогу збільшити стійкість агровиробництва, зберегти біорізноманіття ґрунтів, уникнути фітотоксичної дії на культурні рослини, здешевити виробництво завдяки зменшенню обсягів використання агрохімікатів.

 

 

Технологія інтелектуального розпилення гербіцидів Bosch BASF Smart Farming поєднує технології комп’ютерного зору та машинного навчання. 

Камери, встановлені на штанзі обприскувача, фіксують зображення поверхні ґрунту по всій ширині захвату, а програмне забезпечення Bosch з платформою BASF Xarvio виявляє на зображеннях бур’яни, інформація обробляється в режимі реального часу, автоматично вибирається тип гербіциду та місце для розпилення. Час циклу — від виявлення бур’янів до розпилення гербіциду становить лише 0,3 секунди! Ви не помилилися, саме так!

За задумом розробників і побажаннями клієнта система матиме можливість вносити різні препарати на різні види рослин. 

 

Наразі повністю відпрацьовані алгоритми роботи системи у режимі «зелене по коричневому» (внесення гербіцидів суцільної дії по оброблених або щойно зібраних полях) та «зелене по зеленому» (внесення гербіцидів у культурних посівах). Компанія Bosch BASF Smart Farming має відпрацьовані алгоритми роботи системи по сої, кукурудзі та цукрових буряках. У процесі тестування перебувають такі культури як: бавовна, соняшник, бобові, ріпак, пшениця та ячмінь. 

 

Під час цьогорічної виставки Ag in Motion у Ленгхемі (Саскачеван, Канада) було приділено досить багато уваги саме створенню нових, інтегрованих у звичний робочий процес аграріїв, підходів до боротьби з бур’янами, особливо тими, що проявляють  резистентність до гербіцидів. 

Під час панельної дискусії, яка відбулася на стенді Bayer CropScience, її учасники включаючи керівництво технічної стратегії Bayer та представників Міністерства сільського господарства та агропродовольства Канади (AAFC) зазначили, що хімічний конт­роль є основою стратегій боротьби з бур’янами, але зараз ця основа ламається і фермерам доведеться адаптуватися.

 

Головними проблемами є адаптація бур’янів до гербіцидів та часткове нехтування шкідливою рослинністю в середині вегетації чи на пізніх стадіях росту та розвитку культурних рослин, оскільки більшість аграріїв вважають, що вона не сильно впливають на врожайність. «Зазвичай ми просто даємо їм спокій. Але ці бур’яни виробляють насіння, яке повертається до насіннєвого банку. Наприклад, вівсюг, який з’являється пізніше, має більше можливостей для розвитку та виробництва насіння наприкінці сезону», — сказав Шон Шарп,  науковий співробітник по екології бур’янів Міністерства сільського господарства й агропродовольства Канади (AAFC).

Сьогодні для боротьби з бур’янами застосовують хімічний контроль (гербіциди), агротехнічний контроль (сівозміна, покривні культури), механічний контроль (прополювання) і, меншою мірою, біологічний контроль.

Науковець, вважає що фермерам слід зосередитися на агротехнічних стратегіях, спрямованих на скорочення популяції бур’янів: «Ми хочемо швидко досягти змикання міжряддя та отримати дуже конкурентоспроможне середовище. Тому розумно вибрати культури, які будуть антагоністами по відношенню до бур’янів, і використовувати їх таким чином, щоб швидко отримати хороше закриття міжрядь. Такі стратегії можуть включати вищі норми висіву, використання покривних культур або впровадження проміжних культур.

Хоча жоден із цих методів не є новим, але це дієві методи,які застосовуються все частіше. Я думаю, що ця система буде розвиватися, хоча знадобиться деякий час, тому що це новий спосіб ведення сільського господарства для багатьох людей, які займаються монокультурами. Ще доведеться відповісти на безліч агрономічних питань, але я думаю, що цей метод має великий потенціал, і фермери виразно виявили до нього великий інтерес». Дослідник додав, що «вже ніхто не має ілюзій, що гербіцидні хімікати стануть порятунком сільського господарства, як це було колись. Зі стійкістю до гербіцидів ми не зможемо вибратися з цієї ситуації традиційним обприскуванням».

Разом із тим нові технології точного обприскування підвищують цільове застосування пестицидів і допомагають запобігти виникненню стійкості до гербіцидів у бур’янів. Оптичні точкові обприскувачі — камери, встановлені на штанзі, виявляють бур’яни для обробки. Подібні обприскувачі існують уже деякий час, і нещодавно ця технологія була адаптована для пестицидних дронів.

 

 

Досить новою та прогресивною є система прогнозування появи бур’янів компанії Geco Agriculture, яка обіцяє точно визначити місцезнаходження бур’янів ще до того, як вони з’являться. Інструмент навіть передбачить наявні ділянки бур’янів, стійких до гербіцидів. «Фермерам не потрібне нове обладнання, і їм не потрібно впроваджувати нові методи. Потрібно лише замовити аналіз власних полів і отримати відповідні карти», — пояснює генеральний директор і засновник Geco Agriculture Грег Стюарт.

 

Компанія збирає дані про сільськогосподарські культури (сівозміни, записи про обприскування тощо) за останні п’ять років і отримує дані зображень від постачальників супутникових зображень. За останні роки технології LiDAR (випромінювання світлової хвилі з вимірюванням часу відображення її від перешкоди до датчика локатора) і NDVI (нормалізований вегетативний різницевий індекс) досягли вибухового зростання з точки зору точності і масштабу, і вони мають величезний вплив на сільське господарство. Але незважаючи на роздільну здатність, яку можуть забезпечити ці супутникові знімки, Стюарта цікавить швидше масштаб, а не окремі зображення.

«Ми умовно робимо крок назад і намагаємося зрозуміти, як популяція бур’янів динамічно розвивається впродовж кількох місяців, а потім упродовж кількох років. Сьогодні ми можемо отримати від двох до чотирьох супутникових знімків на тиждень, залежно від хмарності, а потім використати всі накопичені дані для ретроспективного аналізу появи популяцій стійких бур’янів», — пояснює він.

 

Використовуючи дані про врожай та обприскування, зібрані на фермі, а також супутникові дані, Geco проводить аналіз, який створює кілька інструментів для керування бур’янами. В аналізі, наприклад, показана п’ятирічна історія бур’янів на полі: як виглядали ділянки бур’янів у кожен із цих років, їх побільшало чи менше, на яких культурах вони з’являлися. Наступний інструмент — карта, на якій показані ділянки поля з потенційно стійкими до гербіцидів бур’янами. Стюарт зазначив, що фермери можуть використовувати це як попередній індикатор потенційних зон стійкості до того, як осередки досягнуть розміру, за якого люди зазвичай їх виявляють.

 

Третій інструмент — модель прогнозування, яка оцінює, де будуть бур’яни наступного сезону. Прогнози небезпомилкові, але Geco проводить випробування на дослідницькій фермі, якою керує сільськогосподарський технологічний акселератор EMILI (Enterprise Machine Intelligence and Learning Initiative), що базується в Вінніпезі (Канада), і їх прогнози близькі до істини. «Минулого року ми робили прогнози на 2024 рік. Зазвичай відсоток збігів під час використання прогнозу становив близько 90 %», — зазначив Стюарт.

 

Останній інструмент — карта рекомендацій або завдань у вигляді файлу, який фермери будуть використовувати, щоб направити обприскувач або машину для внесення гранул ґрунтових гербіцидів на найпроблемніші ділянки, щоб знищити бур’яни до настання сезону.

Можливість ефективнішого розпилення дасть змогу знизити витрати загалом і працює на перспективу. Якщо це стає економічно вигідним для фермерів, вони можуть захотіти включити це до своєї програми захисту від бур’янів. Крім агрохімічної сторони питання, система попередження появи бур’янів може порадити збільшити норму висіву в областях, які, за прогнозами, будуть найбільш засміченими, що дасть конкурентну перевагу перед шкідливою рослинністю.