EXPO Pasar Buah, Sayuran & Pertanian Great Lakes cukup menarik tahun ini.
Saya merasakan energi di sekitar dan di dalam diri saya – setelah satu atau dua tahun tanpa konferensi, saya tidak menyadari betapa saya merindukan berada di sekitar penumbuh dan profesional lainnya. Itu pasti terasa enak.
Dan Brainard di Michigan State University Hortikultura mengumpulkan beberapa yang terbaik dan tercerdas di wilayah kami untuk berbicara tentang pengendalian gulma, dan melalui keajaiban teknologi kami juga mendengar dari seorang ahli di California. Dalam artikel ini saya akan menjelaskan tipe dasar robot gulma, contoh kemampuannya dan bagaimana mereka digunakan secara komersial di California.
Steve Fennimore dari University of California, Davis bekerja dengan petani yang menggunakan robot penyiangan ini dalam sayuran. Pertama dia membuat beberapa perbedaan antara berbagai jenis robot gulma. Yang pertama, dengan tingkat kerumitan paling rendah, adalah halangan yang dipandu kamera (foto 1). Ini ditarik di belakang traktor oleh halangan tiga titik dan bilah alat dipindahkan ke kiri dan kanan (tegak lurus dengan arah perjalanan) oleh silinder hidrolik. Gerakan dikendalikan oleh kamera yang "melihat" hasil panen, menjaga alat tetap terpusat pada baris tanaman. Penyiangan yang dipandu kamera hanya menyimpan alat penyiangan tradisional di tengah barisan.
Selanjutnya, dengan tingkat kerumitan menengah, adalah robot pengganggu rumput baris yang dipasang di traktor (foto 2, gambar di atas). Ini juga ditarik di belakang traktor oleh halangan tiga titik, namun, mereka tidak menggunakan alat penyiangan tradisional, melainkan, ada kamera untuk setiap baris dan kamera memandu sepotong baja bergerak di antara tanaman individu. Pembudidaya robot dalam baris yang dipasang di traktor membutuhkan seseorang untuk mengemudikan traktor atau mengendalikannya.
Jenis robot penyiangan terakhir, dengan tingkat kerumitan terbesar, adalah robot penyiangan rumput otonom (foto 3). Mesin-mesin ini tidak memerlukan traktor atau operator dan begitu peta lapangan dimasukkan, mereka bergerak sendiri di lapangan selama berjam-jam pada suatu waktu, siang atau malam. Untuk saat ini mesin penyiangan robotik otonom ini dapat membawa alat penyiangan tradisional (penyapu, penyiangan jari, dll.) dan bukan bilah yang dikendalikan kamera yang menyiangi di antara setiap tanaman.
Fennimore telah melakukan banyak uji coba, dan dia membagikan datanya tentang waktu yang dibutuhkan untuk setiap alat. Menanam satu hektar selada membutuhkan biaya sekitar $ 439 per hektar untuk gulma. Dari total waktu penyiangan tersebut, penyiangan dengan tangan membutuhkan 68%, 9% untuk budidaya traktor, dan 22% untuk aplikasi herbisida. Penyiangan dengan tangan adalah biaya utama pengendalian gulma.
Fennimore mengidentifikasi tiga robot gulma berbeda yang digunakan di California. The Stout (foto 2) adalah robot weeder yang dipasang di traktor. Titan (foto 4) juga merupakan robot weeder yang dipasang di traktor tetapi dilengkapi dengan traktornya sendiri, dan Dino adalah robot weeder otonom dengan peralatan tradisional (foto 3). Fennimore membagikan hasil uji coba yang diselesaikan olehnya dan Richard Smith yang menunjukkan apa yang dapat dilakukan ketiga mesin ini.
Performa mesin bervariasi (seperti bertani). Misalnya dalam satu percobaan di bidang komersial, mesin Titan menghilangkan 69% rumput liar dalam satu baris dan mengurangi waktu penyiangan dengan tangan sekitar setengahnya (dibandingkan dengan budidaya tradisional antar baris), tetapi dalam percobaan lain hanya menghilangkan 31% rumput liar berturut-turut dan mengurangi waktu penyiangan dengan tangan sekitar 10%.
Dalam percobaan penelitian lain, penanaman traktor di antara baris menghilangkan 66% gulma di atas tempat tidur dan Titan menghilangkan 91%. Dalam uji coba ini, Titan mengurangi penyiangan dengan tangan sekitar setengahnya dibandingkan dengan penanaman traktor di antara baris. Dalam uji coba lapangan komersial lainnya, Stout menghilangkan 98% gulma dalam baris dan mengurangi waktu penyiangan dengan tangan sekitar setengahnya dibandingkan dengan budidaya traktor di antara baris (walaupun di lintasan lain mengurangi gulma sebesar 52% – sekali lagi, hasilnya bervariasi). Dino dilengkapi dengan finger weeder, dan menghilangkan 61% gulma dibandingkan dengan budidaya traktor antar baris yang menghilangkan 41% gulma.
Fennimore terkesan dengan kemampuan mesin ini untuk beroperasi secara akurat di ladang dengan kepadatan gulma yang tinggi. Pada bulan Juli, ada ladang selada yang dibanjiri krokot (foto 5). Dia pikir mereka harus membatalkan uji coba karena komputer tidak dapat membedakan antara tanaman selada dan gulma, tetapi perusahaan Stout mengira itu bisa melakukannya. Budidaya traktor standar secara efektif menghilangkan tidak ada gulma di baris, tetapi Stout menghilangkan 76% gulma di baris. Dengan kepadatan gulma yang tinggi, butuh waktu lama untuk melewati lapangan – budidaya traktor standar membutuhkan 78 jam per hektar sedangkan Stout membutuhkan 30 jam per hektar. Meskipun secara umum, petani di sekitar Steve telah menemukan bahwa robot gulma yang dipasang di traktor dapat mengolah lahan seluas 10 hektar dalam 8-10 jam.
Fennimore mengatakan bahwa sebagai spesialis Extension dia peduli dengan biaya produksi; bahkan jika robot gulma ini bekerja dengan sangat baik, jika mereka meningkatkan biaya produksi terlalu banyak, mereka tidak baik untuk petani.
Dia mengutip sebuah penelitian yang membandingkan biaya robot gulma dengan penyiangan tangan di selada (Tourte et al., dalam ulasan). Mereka memperkirakan bahwa biaya rata-rata $ 161 per hektar untuk menyerahkan selada gulma. Kemudian mereka menghitung biaya untuk tiga jenis mesin pemotong rumput yang dipasang di traktor – harganya bervariasi dari $166-$204 per acre (termasuk traktor, operator, biaya mesin dan perawatan). Penggunaan mesin ini dapat mengurangi biaya penyiangan dengan tangan hingga $100 per acre, tetapi biaya keseluruhan untuk pengendalian gulma dengan menggunakan robot weeder berkisar antara $266-$304 per acre.
Ini berarti bahwa menggunakan robot gulma lebih mahal daripada penyiangan manual. Jadi, mengapa beberapa petani di California mengadopsi robot penyiangan ini?
Fennimore melakukan riset dan pemikiran untuk mencari tahu alasannya. Dia menemukan survei CEO yang menanyakan mengapa mereka ingin mengadopsi teknologi (Economist, 1/16/21). Mereka mengatakan bahwa mesin dapat mengurangi risiko (lebih sedikit orang yang terluka), lebih dapat diandalkan daripada karyawan, dan membantu membuat biaya lebih dapat diprediksi. Selain itu, herbisida menunjukkan hasil yang semakin berkurang dan lebih sedikit orang muda yang bercita-cita menjadi penyiangan.
Karena robot gulma ini memerlukan investasi (model Stout standar adalah $350,000), beberapa perusahaan mengontrakkan penggunaan mesin – seperti halnya Anda menyewa penyemprot atau pemanen khusus.
Untuk saat ini, robot gulma otonom dan robot gulma yang dipasang di traktor ini terkonsentrasi di daerah penghasil sayuran terbesar di negara kita di California Selatan dan Arizona. Tetapi saya berbicara dengan CEO Stout, Brent Shedd, dan dia memberi tahu saya bahwa mereka memiliki mesin di Florida dan Georgia, dan minat dari Midwest. Jadi kita akan melihat bagaimana robot pengganggu ini menyebar.
— Sam Hitchcock Tilton, koresponden VGN