A robotok és az autonóm szupervontatók jelentik az egyik fontos megoldást.

A kamerákkal és érzékelőkkel zsúfolt fémrák lassan halad a kukoricaföldön. A környezetét pásztázva a kis elektronikus aratósegéd ravaszul elkerüli a földkupacokat és a növényszárakat. Vet, trágyázik, ültet, gyomirtót visz ki vagy gyümölcsöt szed: Ezekből az intelligens aratógépekből tucatjával egy nap akár egy teljes szántóföldet is képesek lennének önállóan megművelni. Csak szervomotorjaik halk zümmögése árulná el szinte néma munkájukat.

„A mezőgazdaságban még mindig nagy lehetőségek rejlenek az automatizálásban” – mondja Peter Dahmen, a Crop Science kutatási részlegének munkatársa. És néhány feltaláló és mérnök, mint például David Dorhout az iowai Des Moinesból, innovatív és előremutató megoldásokat kínál: „Miért ne lehetne a mai nagy gépeket több ezer kisebb gépre bontani”. Így találta fel a hatlábú „Prospero” nevű agrárrobotot. Az autonóm mikro-ültetőgép alig nagyobb, mint egy kosárlabda, mégis csodálatos dolgokat művel. Kis alumínium lábai könnyedén viszik át minden parcellafelületen. Ha üres helyet talál, lyukat fúr a földbe, és elhelyezi a magot. Ezután Prospero egy permetezővel megjelöli a helyet, és újra elszáguld.

Az élelmiszertermelésnek 2050-ig 70 százalékkal kell növekednie, hogy kielégítse a világméretű keresletet.

Dorhout víziójában a kis agrárrabjai egy egész raj gondozza a földet, és még kommunikálnak is egymással. „Hasonlóan a hangyákhoz” – mondja. De feromonok helyett Dorhout gépei infravörös jeleket használnak arra, hogy társaikat a szántóföld egy megmunkálatlan területére vezessék.

„Ez a megközelítés teljesen felszabadítja a gazdát a mezőgazdasági gépektől, és több ideje marad az agrárgazdaság gazdasági és tudományos szempontjaira” – magyarázza a feltaláló. A gazdálkodó több időt nyer a vetőmag kiválasztására, a talajelemzésre vagy a pénzügyi tervezésre. „Nagyon kíváncsi vagyok, hogy a holnap gazdái mivel fognak előállni, ha kapnak egy olyan eszközt, amely centiről centire vagy növényről növényre gondozza a földjeiket” – mondja Dorhout.”

A hatékonyság növelése

Simon Blackmore professzor egyetért: „A precizitás a hatékony mezőgazdaság kulcsa”. Ő a Nagy-Britanniában nemrég alapított National Centre for Precision Farming (NCPF) igazgatója. A hatékonyság növelése pedig rendkívül szükségessé vált: az Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezet (FAO) szerint 2050-ig 70 százalékkal kell növelni a világ élelmiszertermelését, hogy kielégítsék a világszintű keresletet. Ennek érdekében a gyártók már ma is nagy teljesítményű gépek széles skáláján dolgoznak.

Heinz Ulbrich professzor és csapata a Müncheni Műszaki Egyetem (TUM) Alkalmazott Mechanikai Intézetében szintén fontos szerepet vállal: Gépük hamarosan a mezőgazdasági robotika következő szabványává válhat. Az Európai Bizottság támogatásával egy módosítható robotkar kifejlesztésén dolgoznak. Az igényeknek megfelelően a különböző modulok, például érzékelők, permetezőberendezések vagy manipulátorok könnyen cserélhetők. Wageningeni partnerintézményük egy kifinomult érzékelőrendszeren is dolgozik: speciális kamerák, amelyek háromdimenziós képet készítenek a robot környezetéről, és segítenek megkülönböztetni a gyümölcsöket a levelektől. A kipróbált és tesztelt manipulátoron kívül néhány más speciális modult is terveznek: például a szőlő érettségének fluoreszcens fénnyel történő meghatározására szolgáló érzékelőt. Ezután a robotok akár a szőlőkben és gyümölcsösökben is szedhetnének és pucolhatnának.”

Új technológiák és hagyományos gépek

„A robotok jelentős hatással lesznek a mezőgazdaságra” – mondja David Dorhout. Az olyan alapfogalmak, mint a vetősorok szükségtelenné válhatnak, és egyetlen négyzetcentiméter sem marad majd megfigyelés nélkül. Blackmore egy prognózist is merészel: „20 éven belül a robotika forradalmasítani fogja a mezőgazdaságot”. Abban is biztos, hogy az új technológiákat a hagyományos gépek mellett fogják alkalmazni. „A későbbi robotgenerációk pedig elég intelligensek lesznek ahhoz, hogy alkalmazkodjanak a természethez, az időjáráshoz és más környezeti feltételekhez” – teszi hozzá Blackmore. A Crop Science technológiai szakértője, Peter Dahmen egyetért: „Nem tudjuk, hogyan néz ki a jövő. De könnyen elképzelhető, hogy a robotok segítenek majd abban, hogy fenntarthatóbb és környezetkímélőbb módon növeljük a mezőgazdaság termelékenységét.”

A jövő farmja

Blackmore professzor úr, miért van szükségünk robotokra a mezőgazdaságban?

A múltban és napjainkig a mezőgazdaság nagyon energiaigényes volt. Másrészt az energia nagyon olcsó volt, és sokat használtunk belőle a mezőgazdaság fejlesztésére. A jövőben azonban az energia egyre drágább lesz. És ahogyan a környezet, a jogszabályok és a társadalom nyomást gyakorol ránk, mindent meg kell tennünk annak érdekében, hogy az élelmiszer-előállítási folyamatokat a lehető leghatékonyabbá tegyük. Ezért most az intelligensebb gépek megjelenését látjuk, amelyek csak minimális energiát használnak, így költségeket takarítanak meg, és lehetővé teszik számunkra, hogy több energiát fordítsunk olyan szempontokra, mint az élelmiszerek minősége. Nincs szükségünk robotikára a mezőgazdaságban, de hatékonyabbá kell tennünk a mezőgazdaságot. Ennek egyik módja pedig az intelligensebb gépek alkalmazása. Olyan gépekkel, amelyek megértik azt a változékonyságot, amelyet a földeken nap mint nap tapasztalunk, és képesek alkalmazkodni ahhoz, hogy a szükséges teljesítményt hozzák ki számunkra.

Mi fog történni a mezőgazdasági munkaerővel?

A mobil robotok fogják felváltani a félig képzett munkásokat. De ez egy teljesen más helyzet, mint egy teljesen autonóm gazdaság, ahová ember soha nem teszi be a lábát. Soha nem lesz teljesen automatizált farm. Továbbra is szükségünk lesz gazdákra, gazdaságvezetőkre és agronómusokra. Röviden, továbbra is szükségünk lesz emberekre, akik döntéseket hoznak. Másrészt, egyes mezőgazdasági feladatok jobban megfelelnek a gépek számára. Tehát a munkaerő minőségének javulására lesz szükségünk a csúcstechnológiás gépekkel való bánásmódhoz. Ez az egyik dolog, ami jelenleg Japánban történik. Az ottani kormány sok pénzt fektet be a mezőgazdasági robotikába, hogy növelje a munkavállalók képzettségi szintjét. Ez pedig növeli a munkások fizetését és az életminőséget a vidéki területeken.

Melyek a mezőgazdasági robotok előnyei?

A termelékenység növelése és a költségek csökkentése mellett a robotok lehetőséget adnak arra, hogy minden eddiginél jobban megértsük a növények növekedését és fejlődését. Eddig ezek a kísérletek a mintavétel költségei miatt korlátozottak voltak. Egy robot ezzel szemben naponta több száz mintavételi helyszínre tud eljutni, és automatikusan összegyűjti és tárolja a fontos adatokat: a növény növekedési ütemét, a tápanyag-állapotot, az időjárást, a levélfelület-indexet. És ha lehetőségünk lesz arra, hogy ezeket a méréseket napi rendszerességgel végezzük, akkor a növények fejlődésének megértése új szakaszba lép.

Mikor fogunk robotokat látni a földjeinken?

A mezőgazdasági robotok meg fognak jelenni – ez elkerülhetetlen. Ha a piac akarja őket, és a gyártók hajlandóak megtenni ezt az ugrást, akkor hamarosan mezőgazdasági robotokat fogunk látni a földeken szaladgálni. Ha az emberek nem fektetnek be ebbe a technológiába, akkor ez még sok év múlva lesz. Jelenleg öt autonóm traktorról tudok, amelyeket Kínában fejlesztenek. Nem hiszem, hogy egész Európában ennyi van. Ha az európaiak meg akarják tartani technológiai státuszukat és az intelligens gépek gyártóbázisát, akkor lépniük kell.

Forrás: https://www.bayer.com/en/agriculture/article/ripe-robots