Укр
Техніка та обладнання
Внесення ЗЗР — побачити кожну краплину
07.08.2024
903
Найбільш стрімким розвиток технологій точного землеробства є у сфері застосування пестицидів. Але незважаючи навіть на величезну кількість систем наділених штучним інтелектом внесення ЗЗР, а точніше сказати розподіл препаратів на цільовій поверхні, залишається досить складним і невивченим питанням.
Ні для кого не секрет, що не всі пестициди, які використовуються в сільському господарстві, досягають своєї мети, а це призводить до їхньої безповоротної втрати і забруднення навколишнього середовища, що відбувається через їхнє стікання у річки, ставки та накопичення у ґрунті. Це також б’є по гаманцю фермерів, враховуючи постійне зростання вартості сільськогосподарських ресурсів.
Для того, щоб відійти від підходу «обприскувати та молитися» було використано безліч методів: від систем точкового обприскування з датчиками, які вмикають або вимикають вибрані форсунки, для локального внесення пестицидів, до високотехнологічних інтелектуальних систем обприскування із використанням комп’ютерного зору та машинного навчання, які можуть точно визначати в посівах бур’яни і боротися з ними на рівні кожної рослини або групи.
Але основна проблема, полягає в тому, що навіть коли пестициди розпилюються на цільову поверхню, більшість фермерів уявлення не має, чи розпилюються вони правильно, і яка їхня кількість залишається на рослині і працює.
Розпилення з оптимізацією зворотного зв’язку від AgZen (бостонського філії Массачусетського технологічного інституту (MIT)), заснованого у 2020 році Джаяпракашем та професором Кріпою Варанасі, спрямоване на вирішення цієї проблеми.
Перший комерційний продукт (RealCoverage) є спеціальним блоком, оснащеним камерами, який кріпиться до штанги обприскувача, дає змогу фіксувати розподіл крапель в реальному часі. Інформація про якість розподілення відображається на моніторі в кабіні обприскувача, що дає змогу оператору миттєво вплинути на робочий процес.
Ґрунтуючись на цих даних і поточних умовах, система RealCoverage на базі штучного інтелекту може підказати операторам, як оптимізувати роботу систем обприскувача: яку використовувати форсунку, тиск, висоту штанги та розмір крапель; як швидко рухатися та яка доза найкраще підходить для конкретної хімічної суміші; що впливає на конкретну культуру у певному місці. Це допоможе скоротити витрати хімікатів на 30–50 %, стверджують засновники проектів.
Другий комерційний продукт компанії (EnhanceCoverage) — це насадка, яка обволікає краплі ад’ювантами (а не просто змішує їх), що значно збільшує ймовірність прилипання активної речовини до рослин.
«Я познайомився із обприскуванням, коли був дитиною в Індії. У мене був ранцевий обприскувач, і я розпорошував пестициди на сімейній фермі недалеко від Ченнаї, де ми вирощували манго та рис, і це було досить неприємно. Перенесемося приблизно на півтора десятиліття вперед, і я вступив до аспірантури Массачусетського технологічного інституту і зустрів професора Кріпа Варанасі, який працював над підвищенням ефективності обприскування, тому що стік пестицидів є величезною проблемою. Тому я витратив свій ступінь магістра та доктора філософії на вивчення того, як краплі поводяться на листі і як ми можемо зробити обприскування ефективнішим», — розповів Джаяпракаш в інтерв’ю AgFunderNews.
Стартап AgZen з’явився в результаті більш ніж десятирічних досліджень дослідницької групи Варанасі в Массачусетському технологічному інституті, яка з 2009 року вивчає, як поводяться краплі при взаємодії з листям та іншими поверхнями рослин. Це включало нове розуміння динаміки крапель і розробку способи змусити їх краще прилипати до рослин без введення нових хімічних речовин.
«Сучасні виробники зазвичай використовують ад’юванти (речовини, що додаються до пестицидів або робочий розчин для поліпшення їхньої ефективності та/або фізичних властивостей суміші, що розпилюється), і ми розробили новий тип насадки, яка обволікає краплі ад’ювантами, а не змішує їх, що покращує ефективність прилипання. Далі ми запитали — куди прямують всі ці краплі і скільки з них потрапляє на кожен лист і залишається там? Ніхто до ладу не знає. Я маю на увазі, що фермери знають, що вони, ймовірно, витрачають якусь продукцію марно, але гадки не мають, скільки саме. Вони просто знають, що на етикетці зазначено, скільки вносити препарату й неухильно дотримуються інструкції. Саме це надихнуло нас на створення нашого першого продукту RealCoverage, який можна використовувати з будь-яким розпилювачем. У режимі реального часу він може сказати вам, який відсоток покриття ви одержуєте», — розповідає Джаяпракаш.
Устаткування оснащене камерами, які виявляють краплі розміром до 150 мікрон на листі та в режимі реального часу коригують параметри обприскування, такі як тиск, норма, висота штанги або швидкість, щоб максимізувати ефективність внесення. Штучний інтелект підбирає найкраще рішення із сотень комбінацій параметрів обприскування до кількох оптимальних налаштувань, заснованих на баковій суміші, форсунках, культурі та погоді.
Цей інструмент не просто вимірює, він передбачає стійкий стан краплі. Тому він адаптується до температури, вологості тощо. А потім у режимі реального часу він адаптує вашу швидкість, висоту штанги та тиск. Як це працює, припустимо, на одній ділянці поля щільність листя більша, а десь трохи менша. Відповідно, на другій ділянці не потрібно вносити ту саму кількість препарату, а вибрати більш економну норму.
В останні кілька років з’явилася така технологія, як точкове обприскування, яка допомагає адаптуватися до одного з цих вхідних параметрів, в даному випадку визначення бур’янів, і подальшого задіювання конкретної форсунки, щоб не розпорошувати гербіциди суцільно. Але це працює виключно із гербіцидами. RealCoverage працює з будь-якими препаратами: від десикантів до препаратів для позакореневого підживлення, фунгіцидами, гербіцидами та інсектицидами, а ціль полягає в максимально спрощенні робочого процесу за підвищення ефективності обробітку.
Що стосується обволікання активних речовин ад’ювантом винахідники пояснили, що по суті було замінено форсунки й додано систему прямого впорскування — кожна форсунка має інший наконечник та іншу лінію впорскування, так що ад’ювант надходить окремою лінією і коли вони розпилюються поряд із робочим розчином, ад’юцидант покриває його. При цьому ні про які нові ад’юванти не йде мова. Лише технологія їхнього застосування. Технологію випробувано на десятках машин, але вона до продажу ще не надійшла. Адже за задумкою розробників вона повинна бути універсальною і працювати з різними розпилювачами. І також першочергово слід освоїти використання RealCoverage.
На даний момент компанія має низку підписаних угод про застосування цього обладнання на фермах у США, а попередні випробування були успішно проведені на сої, кукурудзі, бавовнику, арахісі, винограді.
Елейн Вотсон, agfundernews.com.
Попередня стаття
Наступна стаття
Читайте також
Інтерв'ю
Останнім часом площа пустельних і непродуктивних земель в світі постійно зростає. Пустелі вже займають понад 17 млн км2 або близько 12% всієї поверхні суші. Вчені всього світу стурбовані такою
У середині грудня офіційно було повідомлено про створення нової громадської організації — «Всеукраїнського аграрного форуму», метою якої є об’єднання всіх сільськогосподарських організацій задля спільної продуктивної роботи й ефективної... Подробнее
Статті
1
0
