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　　自動(dòng)化雜草控制：好處與挑戰(zhàn)

自動(dòng)化要成為除草劑應(yīng)用的主要參與者，必須解決幾個(gè)挑戰(zhàn)。美國(guó)農(nóng)業(yè)成功媒體，報(bào)道了美國(guó)普渡大學(xué)推廣雜草控制專家布賴恩·楊解有關(guān)觀點(diǎn)和研究成果及展望。

只噴灑雜草的應(yīng)用技術(shù)，并不是一個(gè)新的想法。WeedSeeker于20世紀(jì)90年代中期在美國(guó)推出，能夠區(qū)分棕色和綠色，并只噴灑綠色區(qū)域。

“抗草甘膦作物出現(xiàn)了，使雜草控制如此便宜，技術(shù)被停放?！逼斩赏茝V雜草控制專家布賴恩·楊解釋道，“今天，隨著抗草甘膦雜草和更昂貴的除草劑程序，自動(dòng)化技術(shù)得到了另一種思考。此外，今天的技術(shù)是綠色的，區(qū)分綠色的雜草和綠色植物，只觸發(fā)雜草的噴灑。”

楊認(rèn)為自動(dòng)噴霧器的應(yīng)用可能是雜草控制未來(lái)的一部分?！拔覀冞€需要新的、有效的除草劑，種植者必須學(xué)會(huì)更多地使用栽培方法，而不是那么廣泛地依賴化學(xué)控制?！彼f(shuō)。

為了獲得自動(dòng)化雜草控制可能帶來(lái)的好處，必須解決幾個(gè)挑戰(zhàn)。楊說(shuō)：“一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是讓環(huán)保署參與進(jìn)來(lái)。如果你只在5%或10%的土地上施用化學(xué)物質(zhì)，環(huán)保署還會(huì)把它視為廣播應(yīng)用嗎？”

自動(dòng)噴灑的潛在好處

以下是機(jī)器學(xué)習(xí)和選擇性噴灑可能給農(nóng)業(yè)帶來(lái)的好處：

葉面除草劑成本較低。如果你只噴了一個(gè)田的10%，除草劑的成本應(yīng)該是整個(gè)田噴灑成本的10%左右。仍然需要噴灑殘留除草劑。

減少對(duì)環(huán)境的影響。即使40%的田地需要噴灑，噴灑到環(huán)境中的化學(xué)品也不及廣播噴灑的一半。美國(guó)環(huán)保署是否會(huì)做出調(diào)整，使標(biāo)簽、法規(guī)和報(bào)告做法能夠捕捉較少的化學(xué)品應(yīng)用的價(jià)值？

減少作物傷害。如果你只在有雜草的地方施用化學(xué)品，特定的除草劑是否不太可能造成那么多的作物傷害？標(biāo)簽可以調(diào)整嗎？以前被保留的化合物更容易被標(biāo)記嗎？

加強(qiáng)對(duì)抗性雜草的管理?！拔覀冋诘却麄兏嬖V我們更多，并解釋這將如何發(fā)揮。”楊解釋說(shuō)。

市場(chǎng)上更多的活性成分。如前所述，由于除草劑對(duì)農(nóng)作物造成輕微傷害而被擱置在研究架上的除草劑能被收回嗎？那些對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)來(lái)說(shuō)可能過(guò)于昂貴的活性成分呢？如果它們的使用量要低得多，它們的發(fā)展會(huì)變得經(jīng)濟(jì)嗎？

雜草種類分布圖。機(jī)器學(xué)習(xí)能識(shí)別物種并逐個(gè)物種地繪制雜草地圖嗎？這可以將處方除草提升到一個(gè)全新的水平。

自動(dòng)噴灑的潛在挑戰(zhàn)

除了沒(méi)有答案的問(wèn)題，新的機(jī)器學(xué)習(xí)和雜草控制自動(dòng)化可能帶來(lái)的挑戰(zhàn)。下面是一些楊預(yù)見(jiàn)：

初始設(shè)備費(fèi)用。揚(yáng)預(yù)計(jì)，采用這種技術(shù)的新型噴霧器的價(jià)格將大幅上漲。Precision Planting目前正在開(kāi)發(fā)使用攝像頭選擇性噴灑的技術(shù)，預(yù)計(jì)他們的產(chǎn)品將作為一種改造選項(xiàng)，讓更多的農(nóng)民獲得這項(xiàng)技術(shù)。“只需花費(fèi)新噴霧器成本的20%至30%，您就可以在現(xiàn)有噴霧器上添加最先進(jìn)的技術(shù)?！盤recision Planting的布萊斯·貝克解釋道。

工作中的機(jī)器人：Sol in tec公司生產(chǎn)的這款無(wú)人駕駛的陸基飛行器既能探測(cè)作物，又能在需要的地方施藥。

訂閱費(fèi)用，增加了功能。一些新的選擇性噴灑技術(shù)可能會(huì)通過(guò)使用低級(jí)別的蜂窩通信來(lái)繞過(guò)糟糕的互聯(lián)網(wǎng)接入。然而，這通常會(huì)帶來(lái)年費(fèi)。

復(fù)雜性。如果你在為一個(gè)40英畝的田地裝一個(gè)噴霧器，你會(huì)在油箱里放多少產(chǎn)品？你真的會(huì)噴30英畝嗎？10英畝嗎五英畝？在決定何時(shí)噴灑時(shí)，你會(huì)對(duì)設(shè)備的敏感程度有發(fā)言權(quán)嗎？

技術(shù)問(wèn)題。你從來(lái)沒(méi)有考慮過(guò)的事情，比如長(zhǎng)陰影和目標(biāo)緩沖，開(kāi)始發(fā)揮作用了?？萍紩?huì)撿起不同高度的雜草，而不是被矮雜草旁邊的高雜草扔掉嗎？如果目標(biāo)雜草觸發(fā)噴灑，它周圍有多少區(qū)域也被噴灑？緩沖區(qū)是否獲得全速率？這些參數(shù)是誰(shuí)設(shè)置的？

環(huán)保局的規(guī)定。即使你只在5%的田地上噴灑化學(xué)品，環(huán)保署會(huì)考慮在整個(gè)田地上噴灑嗎？根據(jù)目前的規(guī)定，楊認(rèn)為會(huì)這樣。他說(shuō)：“讓環(huán)保署解決與選擇性應(yīng)用相關(guān)的問(wèn)題是一個(gè)必須清除的主要障礙。”

作物行距和行走方向。特別是對(duì)于無(wú)人駕駛、自動(dòng)化的地面單元，行距和方向變得非常重要。這支部隊(duì)將如何穿越戰(zhàn)場(chǎng)？

作物行下的雜草。機(jī)器是否會(huì)檢測(cè)到行里的雜草并觸發(fā)噴灑？還是會(huì)想念那些雜草？

與當(dāng)前技術(shù)的兼容性。選擇性噴灑技術(shù)能否與廣泛適用的有效技術(shù)（如脈寬調(diào)制和直接噴射）無(wú)縫協(xié)作？

與高速的兼容性。許多種植者每天以高速噴灑的方式覆蓋數(shù)百英畝土地。選擇性噴灑技術(shù)能保持在每小時(shí)15英里的速度嗎？純粹的物理學(xué)要求回答這個(gè)問(wèn)題。楊指出，以每小時(shí)15英里的速度，一個(gè)噴霧器每秒可以移動(dòng)22英尺。這意味著必須迅速做出大量的“噴霧或不噴霧”決定。