Przyszłość rolnictwa to… roboty?

Na polu badawczym przy autostradzie 54 zeszłej jesieni łodygi kukurydzy migotały w rzędach o głębokości 40 stóp. Girish Chowdhary, inżynier rolnictwa z University of Illinois w Urbana-Champaign, pochylił się, aby umieścić małego białego robota na skraju rzędu oznaczonego 103. Robot o nazwie TerraSentia przypominał udoskonaloną wersję kosiarki do trawy ze wszystkimi - koła podporowe i kamera o wysokiej rozdzielczości z każdej strony.

W podobny sposób, w jaki samojezdne samochody „widzą” swoje otoczenie, TerraSentia porusza się po polu, wysyłając tysiące impulsów laserowych w celu skanowania jego otoczenia. Wystarczyło kilka kliknięć na tablecie, by zorientować robota na początku rzędu przed startem, piszcząc lekko, gdy przejechał koleiny w polu.

„Zmierzy wysokość każdej rośliny” - powiedział dr Chowdhary.

Zrobiłoby to i wiele więcej. Robot zaprojektowano tak, aby wygenerował możliwie najbardziej szczegółowy portret pola, od wielkości i zdrowia roślin, po liczbę i jakość kłosów wyprodukowanych przez każdą roślinę kukurydzy do końca sezonu, aby agronomowie mogli hodować jeszcze lepiej uprawy w przyszłości. Oprócz wysokości rośliny, TerraSentia może mierzyć średnicę pnia, wskaźnik powierzchni liści i „liczbę drzewostanów” - liczbę żywych roślin produkujących ziarno lub owoce - lub wszystkie te cechy jednocześnie. Dr Chowdhary pracuje nad dodaniem jeszcze więcej cech, lub fenotypy, do listy z pomocą kolegów z EarthSense, firmy spinoff, którą stworzył, aby produkować więcej robotów.

Tradycyjnie hodowcy roślin mierzyli te fenotypy ręcznie i wykorzystali je do selekcji roślin o najlepszych właściwościach do tworzenia hybryd. Pojawienie się sekwencjonowania DNA pomogło, umożliwiając hodowcom izolację genów pod kątem niektórych pożądanych cech, ale człowiek nadal musi ocenić, czy geny wyizolowane z poprzedniego pokolenia rzeczywiście doprowadziły do ​​poprawy w następnym.

Rozkwit botów

„Chodzi o to, że roboty mogą zautomatyzować proces fenotypowania i uczynić te pomiary bardziej wiarygodnymi” - powiedział dr Chowdhary. W ten sposób TerraSentia i inni tacy mogą pomóc zoptymalizować wydajność gospodarstw znacznie wykraczającą poza to, co tylko ludzie byli w stanie osiągnąć.

Automatyzacja zawsze była ważną częścią rolnictwa, od pierwszych siewników po nowoczesne kombajny zbożowe. Sprzęt rolniczy jest obecnie regularnie wyposażony w czujniki wykorzystujące uczenie maszynowe i robotykę zidentyfikować chwasty i obliczyć ilość herbicydu które trzeba na przykład spryskać lub nauczyć się wykrywaj i zbieraj truskawki.

Niedawno pojawiły się mniejsze, bardziej zręczne roboty. W 2014 roku francuska firma Naïo wydała 10 prototypów robota o nazwie Oz, który ma zaledwie trzy stopy długości i waży około 300 funtów. Gromadzi fenotypy roślin warzywnych, nawet gdy pochłania chwasty. EcoRobotix z siedzibą w Szwajcarii produkuje robota zasilanego energią słoneczną, który szybko identyfikuje uprawy i chwasty; urządzenie przypomina stół końcowy na kółkach. Producent sprzętu gospodarstwa domowego Bosch przetestował również robota o nazwie BoniRob do analizy gleby i roślin.

„Nagle ludzie zaczynają zdawać sobie sprawę, że narzędzia do gromadzenia i analizy danych opracowane podczas boomu technologicznego lat 90. można zastosować w rolnictwie”, powiedział George A. Kantor, starszy naukowiec zajmujący się systemami w Carnegie Mellon University, który używa własnego badania w celu opracowania narzędzi do szacowania plonów.

TerraSentia jest jednym z najmniejszych dostępnych obecnie farmbotów. 12.5-funtowy robot o szerokości 30 cala i mniej więcej tej samej wysokości dobrze mieści się między rzędami różnych upraw. Koncentruje się również na gromadzeniu danych z dużo wcześniejszego okresu w rolnictwie: działki badawcze, w których hodowcy roślin wybierają odmiany, które ostatecznie trafiają na rynek.

Przeczytaj całą historię tutaj…