Rewolucja na polu: autonomiczny robot sieje i chroni buraki
Chwasty usuwane są mechanicznie. Nowatorska technologia porównywana jest z konwencjonalną, ponieważ obok działki, na której pracuje robot, została założona plantacja tradycyjnym punktowym siewnikiem. Chwasty na niej zwalczane są zabiegami pestycydowymi.
W połowie maja OZPBC zorganizował lustrację polową doświadczenia. W spotkaniu udział wzięli uczniowie wielu szkół o profilu rolniczym. Poletka buraków prowadzone są na gruntach należących do Zespołu Szkół Centrum Kształcenia Rolniczego im. Powstańców Wielkopolskich w Bielicach w powiecie mogileńskim.
Siew buraków robotem został wykonany 2 kwietnia. Rośliny musiały zmagać się w początkowej fazie wegetacji z niedoborem wilgoci oraz niskimi temperaturami. Po kilku tygodniach od zasiewu można wyciągnąć pierwsze wnioski.
Siew robotem i brak stosowania pestycydów na plantacji spowodował, że rośliny są lepiej rozwinięte w porównaniu z technologią konwencjonalną. Herbicydy wyraźnie opóźniły wegetację w porównaniu do poletka, gdzie pracował robot.
Farmdroid – robot przyszłości na polu
OZPBC nawiązał w tym roku współpracę z firmą Farmsystems, która w naszym kraju odpowiada za dystrybucję między innymi robotów Farmdroid. Jest to maszyna, która zajmuje się siewem, mechanicznym odchwaszczaniem i opryskami w uprawach rzędowych.
W przypadku tego ostatniego zabiegu ciecz robocza jest podawana tylko bezpośrednio na rośliny uprawne. W przypadku stosowania herbicydów zużywanych jest tylko 5–10% dawki oprysku konwencjonalnego.
Podczas doświadczenia prowadzonego w Bielicach Farmdroid nie wykonuje oprysku herbicydowego. Chwasty są usuwane mechanicznie poprzez narzędzia robocze, które stanowią jego wyposażenie.
Wydajność i precyzja – jak pracuje Farmdroid?
Robot pracuje na działce o areale 1 ha. Proces pielenia zajmuje mu kilka godzin. Producent przewiduje, że maszyna jest w stanie obsłużyć plantację 20 ha. Jej tryb pracy jest cykliczny. Pielone powinny być drobne chwasty, najlepiej w fazie siewek. Maszyna zabieg pielenia realizuje przez 5–7 dni pracując całą dobę.
– To jest czas wyznaczony przez producenta. Zdarzają się sytuacje, kiedy robot potrafi wypielić nawet 30 ha, ale zdarzają się różne sytuacje. Kiedy przez tydzień pada deszcz maszyna nie pracuje. Potem, kiedy zacznie obsługiwać większy areał może nie zdążyć pracować w trybach 5–7-dniowych. Przekroczenie tego okresu jest groźne, ponieważ po tygodniu może dojść do poważnego zachwaszczenia. Niepożądane gatunki chwastów mogą poważnie się rozwinąć – mówi Andrzej Kobus z firmy Farmsystems.
Technologia pielenia – jak innowacyjny robot rozpoznaje chwasty?
Farmdroid przewidziany jest do zwalczania siewek chwastów lub roślin o wysokości 1–2 cm. Maszyna posiada bierne narzędzia pielące pracujące w przestrzeniach między rzędami a za usuwanie chwastów w samych rzędach odpowiadają aparaty aktywne.
Są to metalowe elementy, które pracują wykonując ruchy w kształcie litery „Z” przesuwając się po powierzchni gleby. Wyrywają drobne siewki chwastów i poruszają się między roślinami. Robot wie więc, których elementów na polu nie dotykać. Zna bowiem dokładne rozmieszczenie roślin uprawnych, które wcześniej wysiał.
Działa automatycznie i samodzielnie. Siew odbywa się na podstawie wykonanej wcześniej mapy aplikacyjnej, dlatego maszyna wie, których roślin nie należy usuwać.
Skuteczność w trudnych warunkach – robot kontra duże chwasty
– Prowadziliśmy testy związane ze zwalczaniem chwastów bardziej rozwiniętych. Były to rośliny o wysokości około 15 cm. Farmdroid jeździł po prostych odcinkach w obydwie strony. Aby usunąć tak wysokie chwasty trzeba było jednego dnia przeprowadzić trzy przejazdy. Nie można było czekać 5 dni. Robot co do zasady ma mechanicznie usuwać rośliny 1–2 cm a nie większe – informuje Andrzej Kobus.
Przygotowanie pola kluczem do sukcesu robota Farmdroid
Przed siewem stanowisko zostało odpowiednio przygotowane. Wykonano zabieg wałowania, który wyrównał strukturę pola i odpowiednio zagęścił wierzchnią warstwę. Takie stanowisko ułatwia pielenie w początkowej fazie wegetacji. Nasiona precyzyjnie są umieszczane w glebie na właściwą głębokość. Elementy robocze pielnika w takich warunkach nie powodują obsypywania wschodzących nasion buraków ziemią.
– Właściwe przygotowanie stanowiska pod siew gwarantuje efektywną pracę Farmdroida. Maszyna będzie pracowała i usuwała chwasty do momentu zakrycia przez buraki międzyrzędzi. Na polu pojawia się co najmniej raz w tygodniu. Czasem, kiedy międzyrzędzia są zakryte, pojawiają się jakieś chwasty, które wyrastają ponad buraki. Zdarza się, że maszyna nie jest w stanie wypielić chwastów rosnących blisko buraków. Tak jest w przypadku komosy. Są to jednak jednostkowe przypadki. Farmdroid ma funkcję oprysku pasowego więc niewielkie ilości herbicydu rozwiązują ten problem – mówi Andrzej Kobus.
Farmdroid wykorzystuje zaawansowaną technologię GNSS do precyzyjnego planowania i wykonywania zadań. Praca robota jest możliwa dzięki precyzyjnemu pozycjonowaniu nasion w trakcie siewu. Odchwaszczenie i opryski realizowane są w oparciu o zapamiętaną pozycję nasion. Mechaniczne usuwanie chwastów odbywa się z wykorzystaniem dokładnych danych uzyskanych w trakcie siewu. Minimalizuje to potrzebę stosowania środków ochrony.
Cztery panele słoneczne wytwarzają energię gromadzoną w akumulatorach, co zapewnia do 24 godzin codziennej pracy. Takie wykorzystanie paneli i akumulatorów nie wymaga zewnętrznego ładowania. Maszyna posiada także dwie anteny GPS oraz dwie baterie magazynujące prąd. Ich pojemność pozwala na pracę maszyny przez całą noc. Po wzejściu słońca rozpoczyna się proces ładowania oraz bieżącego zasilania urządzenia.
Buraki bez chemii – efekty są zaskakujące
W trudnych warunkach, jakie występowały podczas siewu oraz na początku wegetacji plantacja chroniona Farmdroidem prezentuje się znacznie lepiej w porównaniu z tą prowadzoną konwencjonalnymi maszynami. Rośliny są lepiej wykształcone i większe.
– Poletko, gdzie pracuje robot, prezentuje się zdecydowanie korzystniej. Obserwujemy, że środki chemiczne do zwalczania chwastów działają jak hamulec na buraki. Tam, gdzie odbywa się pielenie nie ma ograniczeń związanych z rozwojem wegetacji. Plantacja ma także lepszą obsadę w porównaniu ze stanowiskiem uprawianym tradycyjnie. Mieliśmy wiele obaw, jeśli chodzi o nasze doświadczenie. Na pokaz siewu Farmdroida przybyło kilkaset osób. Zachodziło ryzyko, że pole zostanie zwyczajnie zadeptane i buraki nie wzejdą. Pracownicy firmy Farmsystems zapewnili nas, że robot poradzi sobie i z tym problemem.
Następnego dnia po pokazie został przeprowadzony od razu zabieg. Maszyna wzruszyła ubitą glebę, mogła to robić, ponieważ wiedziała, gdzie znajdują się nasiona, nie naruszyła ich a jedynie przestrzeń znajdującą się bezpośrednio przy nich – informuje Józef Pawela, prezes OZPBC w Bydgoszczy.
Łatwa obsługa robota – technologia dostępna dla każdego
Firma Farmsystems zapewnia, że obsługa robota jest niezwykle łatwa dla każdego, kto potrafi posługiwać się popularnymi rozwiązaniami w smartfonie. Ten, który pracuje w Bielicach zarządzany jest przez członków Związku poprzez dedykowaną aplikację. Pokazuje ona wszystkie parametry pracy oraz miejsce, w którym maszyna znajduje się na polu. Na telefon są przesyłane także informacje o ewentualnych błędach i problemach.
Robot ma system, który w przypadku kontaktu z jakąś przeszkodą zatrzymuje go. Ponowne uruchomienie jest możliwe wyłącznie przez zwolnienie mechanicznej blokady, która znajduje się przy maszynie. Nie można tego zrobić zdalnie. Chodzi o bezpieczeństwo. Gdyby robot miał kontakt z jakąś przeszkodą i się wyłączył, operator musi przybyć na miejsce, aby skontrolować sytuację.
Przyszłość bez herbicydów? Rolnicy są coraz bardziej zainteresowani tą technologią
– Robot pracuje co 5–7 dni, ale my zaobserwowaliśmy, że najlepsze efekty pracy są osiągane, kiedy kolejny zabieg wykonuje w przeciwnym kierunku. Jazda pod prąd względem pierwszego przejazdu daje dużo lepsze efekty. Na początku wegetacji przy drugim pieleniu zastosowaliśmy rzędowy oprysk z wykorzystaniem środka zawierającego metamitron. Uważam, że nie miał on żadnego wpływu zarówno na buraki, jak i wzrost chwastów ze względu na bardzo suche warunki i brak wilgoci.
Nasze pierwsze obserwacje pozwalają wyciągnąć wniosek, że ta maszyna sprawdziłaby się w ochronie produkcyjnej plantacji buraków. Obecna cena buraków nie pozwala jednak na sfinansowanie takiej inwestycji nawet przy uwzględnieniu oszczędności związanych z herbicydami. Maszyna świetnie spisze się w innych uprawach rzędowych. Na naszych pokazach obecni byli plantatorzy kapusty, pomidorów, producenci ekologiczni i rolnicy uprawiający inne warzywa. Wyrażali spore zainteresowanie Farmdroidem – informuje Józef Pawela.
Robot w burakach pracować będzie do zakrycia międzyrzędzi. Zakończy wtedy swoją pracę a Związek będzie wykonywał obserwacje i kontrole czy wystąpiło jakieś zachwaszczenie wtórne. Pole doświadczalne w Bielicach jest dostępne dla wszystkich tych, którzy chcieliby sprawdzić efekt pracy maszyny na późniejszych etapach wegetacji buraków.
Tomasz Ślęzak
