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农业的未来,真要用机器人取代农民吗?

  不同的农业机车之间也在开始彼此对话。美国约翰迪尔公司(John Deere)2012年出售的一种复合收割机,就能和牵引式挂车联系,并且提醒司机装载谷物。德国的芬特公司(Fendt)也研制出了成对作业的拖拉机,其中的一台由人工操作,另一台自动驾驶,在边上模仿第一台的动作。这套系统可以有效地将农民在田野中的劳作时间减半——而这还仅仅是开始。

  不过话说回来,等到充分自动化的系统开进农田时,它们就不会再是拖拉机的样子了。今天的农业机器个头和重量皆大,因此有一个重大的缺陷:它们会压紧土壤,减少孔隙,杀死有益的生物。这样一来,作物就无法茁壮生长。压紧的土壤还会增加雨水侵蚀。“我们为什么要犁地松土?主要就是为了修补大型拖拉机造成的破坏,”布莱克摩尔指出,“投入耕作的能量中,居然有8成是用来修补破坏的。这样的种地方法肯定要改。”

  他相信,启用成队的轻型自动机器人有望解决这个问题。他还指出,用精确取代蛮力是其中的关键。“一粒种子只要一平方厘米的土地就能生长,我们只要在那块土地上投入一小股能量,作物就能长得很好了。”

  有了这样的轻型机器人,犁地就再也没有必要了,由此可以大大降低能耗,也能降低农耕中排放的二氧化碳。当土地不再紧实,土壤就能保住原有的结构,留住有益的生物。它们还能吸收更多的水分,保持更久的肥力。

  具有这些能力的自动机器人已经开始在田野试验中展现气概了。它们需要具备的关键能力有3种:能自动行驶,能分析眼前的场景,还要能帮助农民烧掉野草、喷洒农药或者收割庄稼。

  其中导航系统还是最简单的部分,特别是在有了高精度的卫星导航技术RTK-GPS之后。这种技术能使机器将自己的位置确定在2厘米之内,由德国应用科学大学的阿诺·鲁克肖森(Arno Ruckelshausen)研发,目的是为一款叫做“BoniRob”的模块式农业机器人导航。BoniRob的外形像一辆四轮越野车,利用几台光谱成像仪来区分绿色的作物和褐色的土壤。它能记下每一株作物的位置,并在生长季中一次次返回原地观察它们的生长(参见《农业技术》,第67卷,第37页)。

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BoniRob的外形像一辆四轮越野车,利用几台光谱成像仪来区分绿色的作物和褐色的土壤。

  激光除草枪

  除尽杂草是农民特别向往的一个目标,因为杂草会使有些作物的产量下降5成还多。因此,鲁克肖森下一步的计划就是,给他的机器人安装一套精确的喷洒系统,该系统仿照喷墨打印机,能够在杂草的叶片上喷洒微小的除草剂液滴。鲁克肖森估计,这项技术能够使农药的使用减少8成。根据布莱克摩尔的计算,即便是将机器人的前期投资计算在内,这个新方法也会比传统的除草手段便宜。不仅如此,新方法还明显有利于生物多样性的维持,因为它能将除草剂杀死的植物数目减到最低。喷洒杀虫剂不是机器人清除杂草的唯一手段:试验中的样机还能用火焰喷射器和激光枪烧死杂草,这一点对于有机农业可是大有用处的。

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