在美國,庫卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修,農(nóng)業(yè)不單單是農(nóng)業(yè)部和農(nóng)民的事。
Kellogg,Campbell,Mars Wrigley和General Mills等大型食品品牌也已經(jīng)開始通過幫助農(nóng)民改善土壤健康和可持續(xù)性來投資他們的未來農(nóng)業(yè),非常多學(xué)校和研究機(jī)構(gòu)也開始致力于農(nóng)業(yè)。
根據(jù)美國每周新聞雜志“ 化學(xué)與工程新聞”(C&EN)上的一篇文章,這些計(jì)劃不僅使公司能夠?qū)崿F(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),還幫助農(nóng)民削減成本,提供優(yōu)質(zhì)作物并改善土地管理。
其中收集精確的土壤樣本對農(nóng)民和研究公司來說至關(guān)重要,因?yàn)樯倭康耐寥罌Q定了數(shù)畝作物所需的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量,并可以確定作物產(chǎn)量。美國農(nóng)業(yè)部有報(bào)告說,土壤測試可以幫助農(nóng)民提高產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,防止地表和地下水污染。
針對于此,由普渡大學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)生開發(fā)的一種自主機(jī)器人,名為“Smartcore”,旨在收集田間準(zhǔn)確,可重復(fù)的土壤樣本,并帶到田間邊緣運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室。也因此Troy Fiechter和Drew Schumacher正式成立Rogo,正式推出Rogo Ag LLC,這是一家推動(dòng)技術(shù)發(fā)展并將其推向公眾的初創(chuàng)公司。“Smartcore幫助農(nóng)民做出更好的戰(zhàn)略決策,”Rogo總裁舒馬赫說。
Rogo正與印第安納州,俄亥俄州,伊利諾伊州和愛荷華州的農(nóng)民和公司合作,并繼續(xù)擴(kuò)大其長期計(jì)劃,以進(jìn)軍加拿大和南美洲。
SmartCore使用Bobcat滑移轉(zhuǎn)向底盤并使用邊界算法和各種障礙物檢測傳感器來導(dǎo)航。它還配備了RTK GPS,KUKA機(jī)器人示教器維修,以確保從正確的地點(diǎn)采集土壤樣本,并且每個(gè)季節(jié)都可以返回英寸。
土壤測試過程中最大和最常見的誤差來源是收集土壤樣本。Smartcore在使用高速自清潔液壓螺旋鉆方面是獨(dú)一無二的,可以將土壤收集到精確的深度。
“人們常常認(rèn)為,因?yàn)槟銓⒁粋(gè)6英寸長的探頭固定在土壤中,意味著提取了6英寸的土壤,”舒馬赫說。“但探測器可能堵塞,你收集的距離不到6英寸;蛘咚赡芏氯⒁粓F(tuán)污垢送到土壤的其他部分。如果你不使用,有很多東西可能會出錯(cuò)正確的設(shè)備。我們的深度在100%的時(shí)間內(nèi)精確到八分之一英寸,并且每次都完全提取。“
在傳統(tǒng)的抽樣實(shí)踐中,深度和位置的變化可能導(dǎo)致抽樣誤差高達(dá)20%。在最近的一項(xiàng)研究中,Beck的混合實(shí)用農(nóng)場研究小組驗(yàn)證了誤差減少到10%。錯(cuò)誤可能導(dǎo)致農(nóng)民花費(fèi)超過必要的肥料,或在某些地區(qū)申請。減少肥料的使用也減少了對環(huán)境的影響。
“農(nóng)民希望從同一地點(diǎn)采樣,以便他們了解土壤的演變情況,”舒馬赫說。“如果你沒有比較相同的土壤季節(jié),那么你將會有一個(gè)變化很大的領(lǐng)域。如果你想知道你添加到這個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容以及它如何改變這個(gè)領(lǐng)域,你必須盡量比較蘋果和蘋果。“
舒馬赫表示,大多數(shù)Rogo的競爭對手手工制作土壤樣品,他稱之為不可靠,但也認(rèn)為它是目前市場上最好的東西。Rogo因其Purdue的Ag-Celerator基金,Ag Alumni Seed和Elevate Purdue Foundry Fund的創(chuàng)新技術(shù)而獲得認(rèn)可。
舒馬赫表示,普渡大學(xué)附屬組織提供的資金非常重要,因?yàn)檠芯亢烷_發(fā)的經(jīng)濟(jì)增長,以及它帶來的可信度和認(rèn)識農(nóng)業(yè)的人的認(rèn)可。
“我們已經(jīng)看到了對我們正在做的事情的更多興趣。它開始了一些有價(jià)值的好談話,”他說。“我們一直在尋求為更多農(nóng)民和更多零售商提供服務(wù),以便我們能夠繼續(xù)發(fā)揮作用。”
這個(gè)研究歸屬于美國的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃,該計(jì)劃包括與農(nóng)學(xué)家進(jìn)行磋商,農(nóng)場數(shù)據(jù)收集和教育。高級商業(yè)編輯Melody Bomgardner寫道,這些努力對于食品行業(yè)來說是相當(dāng)新的。
非營利性公司Field to Market在5年前就創(chuàng)建了第一個(gè)常用的農(nóng)場可持續(xù)性工具,但根據(jù)環(huán)境保護(hù)基金的一項(xiàng)調(diào)查,目前很少有農(nóng)民了解這些新計(jì)劃。然而,隨著食品公司和農(nóng)民共同努力減少溫室氣體排放,水的使用和農(nóng)業(yè)的整體環(huán)境影響,這些計(jì)劃必然越來越受歡迎,同時(shí)還削減了農(nóng)民的成本并保持了對土地的管理。
但因?yàn)橥瑫r(shí)土地環(huán)境也有很大區(qū)別,改善土壤健康的解決方案是每個(gè)農(nóng)場獨(dú)有的,雖然更多公司正在開發(fā)新工具,但目前沒有人可以獲取農(nóng)場的數(shù)據(jù)并提供具體的解決方案。然而,農(nóng)民可以利用成本分?jǐn)傆?jì)劃,允許他們安裝滴灌,嘗試有機(jī)生產(chǎn)或植物覆蓋作物。“他們可以選擇減少合成氮使用的策略,例如減少耕作或微生物土壤增強(qiáng)產(chǎn)品。”專家表示,這些計(jì)劃的重點(diǎn)是教育和數(shù)據(jù)收集,但尚不清楚這些舉措是否會對可持續(xù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生實(shí)際影響。但這個(gè)機(jī)器人的發(fā)現(xiàn),庫卡機(jī)器人,或許也會是未來農(nóng)業(yè)的新契機(jī)。