雷射、無人機和人工智慧:除草的未來

沒有人喜歡除草,但新技術正在幫助全球的農民以更高效和環保的方式處理雜草。 

美國農業設備巨頭強鹿(John Deere)公司的Deanna Kovar表示,該公司的新型拖拉機除草噴霧器可以將除草劑的使用量減少三分之二。 

這個名為See & Spray Ultimate的系統看起來像一個典型的田野噴霧器,有兩個長臂或「懸臂」從拖拉機的兩側伸出,每個懸臂的底部點綴著噴頭。 

這個噴霧器更先進的地方在於,它裝配了36個鏡頭。這些鏡頭不斷掃描前方的植物,立即識別出哪些是作物,哪些是雜草。 

由一個人工智慧(AI)軟體系統控制,連接的灑水器僅單獨在雜草上噴灑除草劑,而不是撒遍整個田地。 

強鹿公司的生產和精密農業生產系統副總裁Deanna Kovar女士表示:「我們的系統每秒捕捉200萬個像素,因此它能夠看到和處理很多資訊。」

為了幫助軟體識別雜草,強鹿公司資料庫中有超過30萬張圖片。 

該系統目前僅支援辨識三種作物——玉米、大豆和棉花——並且目前僅在美國提供服務。 

對於世界其他地區的農民來說,許多大大小小的競爭公司已經開發出類似的智慧除草技術。這些包括德國公司巴斯夫(BASF)智慧農業,其鏡頭掃描除草機稱為智慧噴灑解決方案。

 以色列公司Greeneye Technology的執行長兼聯合創辦人Nadav Bocher表示:「農業面臨的最大挑戰是雜草如何與作物爭奪空間、營養和水資源。」Greeneye Technology是另一家生產AI動力精密除草系統的製造商。 

他的觀點呼應了2021年的一項研究,該研究指出,雜草對單一種特定作物——美國和加拿大的冬小麥——的年度財務影響可能達到22億美元

Bocher執行長表示:「很難想像過去幾十年農業由於過度使用除草劑而造成了什麼樣的災難性損害。」他聲稱Greeneye的系統可以將使用數量降低80%。 

由於無端造成如此程度嚴重的土壤污染,這將反過來傷害我們作為消費者的權益,並傷害整個生態系統。

Bocher先生補充說,雖然高科技除草系統很昂貴,但因為減少了除草劑成本和增加了作物產量,Greeneye的系統可以在不到兩個季度的時間裡回本。 

Precision AI的領導人Daniel McCann表示:「人工智慧是農業演化的一個巨大轉變,就像從牛到拖拉機的變革一樣。」但在這種情況下,他的公司使用無人機飛越美國中西部的田野來針對雜草噴灑除草劑。 

Precision AI位於加拿大沙士卡其灣省(Saskatchewan)的雷嘉那市( Regina),他們將超過200萬張圖像輸入到他們的資料庫中。McCann先生說,這麼多的圖像是必要的,因為「即使是同一種作物,如果種植在沙質土壤和經常下雨和晴天的土壤中,外觀也會非常不同。」 

飛行在地面上方約3公尺的精確噴灑無人機能帶給人們安心感,McCann先生表示。「現在的市場越來越關注食品中含有什麼,要求水果、蔬菜和其他食品中的化學物質越來越少。」 

但是,不管先進的噴灑方法看起來如何,農民仍然面臨著對抗雜草的艱難局面。「一些雜草進化成更像作物的樣子,這些雜草就更難尋找了。」康奈爾大學SIPS植物育種和遺傳學部門的教授Michael Gore說。 

「生物學最終往往會獲勝,但我喜歡這些不斷進化的工具公司所推出的工具。」 

考慮到新的除草技術成本高昂,一些專家希望看到政府為農民提供經濟援助,以便他們能夠負擔得起這些技術。 

「需要有實質性的財務補貼,以幫助農民克服數位技術的初始缺乏成本效益的問題。」歐洲議會政策分析師、新興技術的法律和道德方面專家Mihalis Kritikos教授表示。 

一種從完全不使用除草劑轉向的除草創新技術,是使用高功率熱雷射器,在AI-enabled鏡頭識別雜草後對其進行鎖定。 

這種名為LaserWeeder的技術是由位於西雅圖的Carbon Robotics公司開發的,該公司聲稱當被拖在拖拉機後面時,每小時可以消除多達10萬株雜草。 

 能夠即時摧毀雜草,被燒毀的殘骸則被製成堆肥重新施加到土壤中,Carbon Robotics的執行長首席執行官Paul Mikesell解釋說。 

到目前為止,這種系統已經在美國加利福尼亞州、華盛頓州和愛達荷州的馬鈴薯、洋蔥和大蒜田裡得到了應用。 

Mikesell補充說,去年推出時首批單元已經售罄,現在正在為美國和加拿大市場生產更多。擴展到歐洲市場仍需時日。 

用雷射殺雜草使農民避免了可能發生的「噴霧飄移、問題,即使定位再精確也可能發生。Mikesell表示:如果你在戶外噴灑任何東西,它總會以某種方式飄移。」

本文內容純屬筆者個人意見,並不代表TWNIC立場

相關連結:David Silverberg(2023). Laser,drone and AI:The future of wedding.BBC檢自:https://www.bbc.com/news/business-64742513(March 1, 2023) https://www.basf.com/tw/zh.html

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