Пасічникам цікаво, наскільки технології з опилювання рослин роботами наблизилися до комерційного використання, і чи справді найближчим часом вони зможуть замінити бджіл?
Майбутнє з роботами, які запилюють наші врожаї, звучить як щось із науково-фантастичного фільму, але концепція не така надумана, як може здатися. Дослідники та інженери з усього світу, включаючи США, Японію, Ізраїль та Нідерланди, вже майже десятиліття працюють над створенням роботів-запилювачів. Науковці твердять – завдяки великим проривам за останні три роки, технологія комерційного використання таких приладів не за горами.
Однак, не кожен робот-запилювач виглядає як мініатюрна бджілка. Деякі важать 3,5 кг і літають як гелікоптер, викидаючи мильні бульбашки з пилком. Інші легкі, з гнучкими крилами, і дійсно махають ними як бджоли. А деякі взагалі не літають, а котяться по землі й запилюють квіти імпульсами повітря. Arugga AI Farming – компанія, що для запилювання вибрала саме останній принцип і досягла великого успіху.
Компанія базується в Ізраїлі і є першою, хто запустив роботизоване запилення для тепличних томатів. Вони розробили робота на ім’я Polly, який призначений для того, щоб підіймати вгору ряди томатних рослин, далі, використовуючи свої вбудовані камери, визначати розташування квітів і «вистрелювати» в них відкаліброваним потоком повітря.
«У теплицях з помідорами та іншими схожими культурами існує проблема запилення. Воно зазвичай вирішується працею джмелів», – говорить Іддо Гелтнер, генеральний директор Arugga, у презентації на Міжнародній конференції Startup Showcase. «Але їх використання має ряд недоліків. По-перше, ці комахи добувають пилок, коли хочуть, а не тоді, коли це оптимально для рослини. Вони, буває, поширюють віруси в теплицях і рослини хворіють. І нарешті, вони заборонені у ряді країн, де запилення все ще виконується ручним способом».
Наприклад, суворі норми біологічної безпеки не дозволяють імпортувати вулики джмелів в Австралію – країну, де немає місцевих видів джмелів. Замість них працівники теплиці переносять пилок рослин за допомогою «палички для запилення» тричі на тиждень під час цвітіння.
До речі, у Північній Америці комерційно доступні до використання у якості запилювачів два види джмелів – Bombus occidentalis і Bombus impatiens, місцеві ареали яких знаходяться на Заході та Сході відповідно. Але наприкінці 1990-х років колоній B. occidentalis раптово стало мало, і було зроблено виняток для транспортування B. impatiens зі Сходу на Захід за умови, що будуть виконані заходи для запобігання втечі з теплиці цих комах. Але, деякі джмелі таки втекли, і тепер у західних провінціях і штатах є дикі популяції B. impatiens. Точний вплив втікачів на місцеві види невідомо, але негативний ризик існує. Тому, ця історія – ще один аргумент на користь використання роботів типа Поллі. До того ж такі пристрої полегшують людську працю там, де ручне запилення є нормою.
Зараз Polly може обробляти 4000 квадратних метрів теплиць і коштує 10 000 доларів США. Але очікується, що вартість робота знизиться, оскільки компанія нарощує виробництво. Планується, що майбутні версії Polly включатимуть додаткові функції, такі як автоматичне обрізання рослин, виявлення хвороб та інші агрохімічні дії. Все це підніме ефективність застосування приладу і його цінність.
Цікавий факт: виявилось, що компанія Biobest, один з основних комерційних постачальників джмелів, є також одним з інвесторів Arugga, незважаючи на те, що технологія роботизованого запилення прямо конкурує з продуктом Biobest. В інтерв’ю Wall Street Journal Карел Болкманс, представник Biobest, зазначив, що їх компанія займається запиленням, а не джмелями.
«Якщо роботи виявляться кращими за джмелів, то будемо займатися ними», – каже він.
Поллі не єдиний робот-запилювач на колесах. «BrambleBee» (ожинова бджола), розроблений в Університеті Західної Вірджинії, є ще одним роботом, який використовує подібну концепцію для запилення і використовується на ожині. BrambleBee спочатку використовує лазери, щоб створити карту теплиці, а потім рухається по рядках рослин, записуючи місця розташування квітів у своїй пам’яті. Потім він робить другий прохід, зупиняючись для більш детального огляду кожної квітки та використовуючи запилюючу «руку» з мішалкою на кінці. Роботи BrambleBee поки що не можуть розпізнавати окремі квіти, але, враховуючи успіх Polly і розвиток технології для автоматичного розпізнавання зображень, цю проблему можна подолати. Дослідники сподіваються, що найближчим часом BrambleBee навіть навчиться пам’ятати, які квіти вже були запилені, і не стане відволікатися на їх подвійне запилення, в той час коли деякі квіти вимагають свого циклу запилення.
Великі роботи, що їздять по ґрунту були першими, які почали комерціалізувати, частково тому, що вони потребують набагато меншого розвитку технологій, щоб почати роботу. Але вони не придатні для запилення дерев і ще поки не можуть переносити пилок з однієї квітки на іншу, що необхідно для культур, які не самозапилюються. Для цього потрібні літаючі роботи.
Хоча літаючі роботи є більш універсальними, вони мають деякі проблеми які важко вирішити. Перш за все це неефективні батареї живлення – тяжкі, з недостатнім зарядом, та малим ресурсом використання. Але, схоже, ця проблема була подолана дослідниками із Інституту біологічної інженерії Wyss, що у штаті Массачусетс. Цей заклад лідирує в області робототехніки комах. Перший їх літаючий робот схожий на комаху RoboBee здійснив свій перший політ ще 2013 року. Він мав вагу 80 мг (приблизно маса бджоли) і розмах крил 5 см. Він не мав бортового живлення і це дуже сильно стримувала його функціонал. Але в 2019 році доктор Ноа Джаферіс і його колеги з Wyss опублікували першу доповідь про політ без прив’язки робота до стаціонарних джерел живлення. Енергія виробляється за допомогою сонячної батареї вагою близько 2 мг. Це стало технологічним проривом який, як сподіваються дослідники, призведе до того, що поява бджіл-роботів на квітучих полях не така вже і далека перспектива.
Джерело: https://americanbeejournal.com/plight-of-the-robotic-bee/
