Летающие роботы и лазер от сорняков: наука облегчила жизнь фермерам

Кто и зачем пустил в яблоневые сады беспилотники? Почему в Силиконовой долине петрушку и базилик выращивают без души? Кто вместо фермеров готов пахать день и ночь? И с помощью какого изобретения можно будет навсегда забыть о сорняках? Рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Дроны помогают собирать урожай яблок

Пока одни фермеры работают руками, инженеры из Израиля заставляют трудиться во фруктовых садах летающих роботов. Людям больше не придется от рассвета до заката снимать с веток яблоки. Это сделают за них дроны.

В программе показаны механические сборщики урожая, а точнее – целая система работников. У каждого есть присоска и видеокамера, которая распознает плод. Дрон подносит захват, создает в нем вакуум и поворачивает яблоко, имитируя движение руки. А QR-коды на станции зарядки подсказывают беспилотникам, куда складывать урожай.

"Умные дроны различают яблоки, нектарины и сливы с помощью особых алгоритмов компьютерного зрения. Это позволяет оценить размер и спелость плодов и верно прицелиться. Машина работает в разных погодных условиях и в любое время суток, потому что платформа имеет систему ярких фонарей", – рассказал фермер, пользователь робота-сборщика яблок Дрю Кетельсен.

"Электрическая" почва увеличит урожай ячменя

Роботы значительно облегчают фермерам сбор яблок. А какие полезные технологии помогут увеличить объемы урожая, например, ячменя? Этим вопросом задались ученые из Швеции и решили ударить по нему током. Они представили миру… электропроводящую почву. Она состоит из смеси обычной целлюлозы и полимера-проводника.

В новый субстрат высадили растения и кормили минеральным раствором. А потом добавили стимуляцию током низкого напряжения. Ученым даже не пришлось подключать к каждому корешку электроды. Потому что проводником стала сама почва.

"Наш опыт доказал: рассада во время электростимуляции гораздо быстрее потребляет свой главный строительный материал – азот. За 15 дней ячмень вырос на 50% больше, чем без стимуляции. Такая технология поможет экономить землю и быстро выращивать урожай даже там, где плохая почва", – уверена ведущий инженер-исследователь Лаборатории органической электроники Линчёпингского университета Элени Ставриниду.

Биореакторы для ускорения роста рассады

Технология, которая ускорит рост рассады сразу в 200 раз. Этого удалось добиться ученым из Крыма. А помогли им биореакторы. Исследователи наполнили герметичные цилиндры суперпитательными растворами с микроэлементами, витаминами и углеводами. И стали эту смесь постоянно перемешивать.

"Суть заключается в том, что растение погружается в жидкую питательную среду. И все элементы питания получает, условно, всей поверхностью тела. Это главная отличительная особенность технологии от других, которые сейчас имеются", – объяснил заведующий лабораторией микроклонального размножения растений КФУ им. В. И. Вернадского Лавр Крюков.

В таком биореакторе рассада огурцов и томатов вырастает не за полтора месяца, а за несколько часов. А черенки винограда дадут побег за двое суток, вместо двадцати. Технология пригодится жителям северных регионов. Тысячи скоростных лабораторных саженцев можно будет просто доращивать в теплицах.

Гигантский комбайн-трансформер для работы в полях

Следующую полезную технологию, которая увеличит урожай, но уже в полях, придумали немецкие инженеры. Они создали гигантский комбайн-трансформер. Эта машина и пашет, и сеет, опрыскивает и убирает урожай. Достаточно менять навесные модули. По замыслу немецких инженеров, комбайн все сделает сам и сократит затраты на другую сельхозтехнику.

"Наш комбайн – настоящий рекордсмен в обмолоте зерна. Широкий осевой ротор способен убирать 200 тонн в час – это в два раза больше, чем рекорд книги Гиннеса! В машину встроен бункер для накопления зерна объемом 36 кубометров, столько в среднем вмещает пятитонный грузовик. Поэтому сопровождающий транспорт в поле просто не нужен. По нашим подсчетам, прибыль фермеров с этим комбайном вырастет на 50%", – сообщил основатель и управляющий директор компании-разработчика комбайнов Феликс Калверкамп.

Робот поможет в борьбе с сорняками

Это изобретение не только увеличит урожай и сэкономит деньги. Оно сбережет время и нервы. Каждый, кто хоть раз полол сорняки, наверняка в сердцах желал, чтобы горели они синим пламенем.

Прицельный бой с сорняками с помощью лазера ведет робот из Голландии. Он полностью автономный и передвигается в поле благодаря датчикам и GPS-навигатору. От машинного зрения не скроется ни одна сорная травинка. Фронт работ – до одного гектара в час.

"На роботе установили 14 стереоскопических камер. Он способен обнаружить и классифицировать сорняки, а затем создать трехмерную карту участка. Датчики глубины позволяют перемещать каждую отдельную рабочую руку с точностью до миллиметра. А с помощью специальных насадок робот может вырыть на участке колею, прорыхлить грядки, обработать землю без применения гербицидов", – уточнил директор компании-разработчика автономного робота Аренд Коекоек.

Автономная роботизированная ферма в Силиконовой долине

Американские инженеры по-своему решили вопрос высокой урожайности и построили в Калифорнии автономную роботизированную ферму. Она оказалась в 30 раз эффективнее ручного труда.

Петрушку и базилик в Силиконовой долине выращивают два стальных напарника. Один робот весом в полтонны трудоустроен грузчиком. На его плечах – задача перевозить контейнеры с рассадой в нужные отсеки. Его коллега – робо-рука. Он отвечает за посев семян, пересадку растений, проверку их состояния и даже упаковку урожая.

Ферма на основе гидропоники расходует на 90% меньше воды, чем обычные грядки. На предприятии используют только LED-лампы и солнечные батареи – тем самым экономят энергию.

"Благодаря искусственному интеллекту и машинному обучению наши роботы могут сами обнаружить и распознать насекомых-вредителей или болезни растений. Они немедленно изолируют источник опасности. Людям остается только изредка приглядывать за фермой через мониторы компьютеров", – отметил генеральный директор компании-разработчика автономной роботизированной фермы Брэндон Александр.

Создатели роботизированной фермы обещают построить сеть таких предприятий вблизи мегаполисов. И обеспечить свежей зеленью жителей городов. Получается, самое полезное, что можно сделать для увеличения урожая – это не трогать его руками. Лучше доверить работу механическим фермерам с присосками и лазерами.

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.