Auf den Feldern von South Carolina bewegt sich ein Roboter langsam auf einem trockenen Boden zwischen Reihen hohen schwankenden
Sorghums (nährstoffreiches Getreide).
Der Roboter scannt die Stängel von Sorghum, fotografiert sie und erkennt das Vorhandensein von Krankheiten. Es verwendet einen Laser-Entfernungsmesser, um ihre Höhe und ihr Volumen zu bestimmen. Gelegentlich streckt er seinen Manipulator aus, greift mit einer Sonde nach einem der Stiele und durchbohrt die Dicke der Schale.
Willkommen auf dem Bauernhof der Zukunft.
Dieser kleine Roboterbauer ist nur eines von
FarmViews Projekten, eine multidisziplinäre Anstrengung,
um den Einsatz moderner Technologie in landwirtschaftlichen Betrieben zu
fördern . Bei einer ständig wachsenden Weltbevölkerung ist es notwendig, die Nahrungsmittelproduktion in den nächsten 40 Jahren um 70% zu steigern, wenn wir alle ernähren wollen,
sagt die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen . Obwohl der
Klimawandel in einigen Regionen
zu höheren Erträgen beitragen wird , werden sie auch neue Schwierigkeiten beim Anbau gesunder Pflanzen in Hülle und Fülle mit sich bringen.
Wenn wir eine solche Nachfrage befriedigen wollen, müssen wir die Effizienz der Landwirtschaft in Bezug auf Ressourcen und Zeit steigern. Es überrascht nicht, dass sich Agrarforscher jeder unterstützenden Technologie zuwenden. Beispielsweise verwendet der erwähnte Roboter für Sorghum Navigationstechnologien, die für Robomobile und militärische Sensoren entwickelt wurden.
"In den USA haben wir
in letzter Zeit
viel Geld für Militärausgaben
ausgegeben ", sagte George Cantor, Projektmanager für FarmView an der Carnegie Malon University. „Gesichtserkennungsalgorithmen zur Verfolgung von Personen an Flughäfen und anderen Orten werden zu Algorithmen zur Erkennung von Trauben. Wenn Sie schauen, können Sie sehen, dass wir, die wir in die technologische Entwicklung investieren, all diese Werkzeuge in der Landwirtschaft einsetzen. “
Ein Sorghum-Piercing-Roboter nutzt Technologie für den Anbau von Getreide. In der Regel kombinieren Landwirte verschiedene Getreidesorten (z. B. allein 40.000 Sorghumsorten), um neue zu schaffen, die angebaut und getestet werden müssen. Dies ermöglicht es uns, neue Versionen von Getreide zu entwickeln, die resistenter gegen Krankheiten, Trockenheit oder mehr Pflanzen sind. Dies ist ein langer und komplizierter Prozess - es ist notwendig, all diese neuen Sorten, ihr Wachstum, ihre Eigenschaften zu verfolgen. Wenn Sie jedoch einen Roboter dazu bringen, wird der Prozess laut Kantor um ein Vielfaches beschleunigt.
Roboter schnappt sich einen SorghumstielCantor und das Team konzentrierten sich auf Sorghum nicht als Lebensmittelprodukt (obwohl dieses proteinreiche Getreide in Teilen Afrikas und Indiens beliebt ist), sondern als potenziellen Biokraftstoff. Kantor sagt, dass Sorghum jetzt pro Hektar 10-15 Tonnen Biomasse produziert, aber sie hoffen, diese Zahl durch Kreuzung zu erhöhen.
"Unser Ziel ist es, garantiert 20 Tonnen pro Hektar zu produzieren. Wenn wir Erfolg haben, wird Sorghum zu einem wirtschaftlich tragfähigen Biokraftstoff", sagte Kantor.
Dies ist nicht nur gut für Versuche, den Einsatz fossiler Brennstoffe zu reduzieren - und das Projekt mit Sorghum wird vom US-Energieministerium finanziert -, sondern auch für Gebiete des Landes, in denen der Boden nicht reich genug ist, um anderes Getreide anzubauen. Das Schöne an Sorghum ist, dass es fast überall wachsen kann.
FarmView verfügt jedoch über mehrere Projekte, in denen Technologien aus anderen Bereichen angepasst und zum Nutzen der Landwirte verarbeitet werden. Cantor sprach über ein anderes Projekt, bei dem mithilfe eines Computer-Vision-Systems die Anzahl der Beeren und Blätter von Trauben gezählt wird.
Wenn die Rebe nur wenige Blätter hat, ist die Qualität der Trauben gering, und wenn zu viele vorhanden sind, erhalten die Beeren nicht genügend Wasser. Daher ist es für die Landwirte äußerst wichtig, ihre genaue Menge zu kennen - dies bestimmt, wann und wie viel gepflanzt werden soll. Mithilfe eines Computer-Vision-Systems kann ein Landwirt, der über das Feld reist, all diese Daten abrufen und eine Entscheidung treffen, die durch Berechnungen unterstützt wird.
Eine Studie über die Anwendung neuer Technologien in der Landwirtschaft ist keine neue Idee, aber das kooperative FarmView-Programm wurde vor relativ kurzer Zeit gestartet und bringt eine Vielzahl von Forschern zusammen, um die Hauptprobleme bei der Versorgung der Menschen mit Nahrungsmitteln zu lösen.
"Es ist die Idee, Technologie auf die Felder zu übertragen, um reale Probleme zu lösen, die alle Teilnehmer an unserem Projekt inspiriert", sagte Kantor. "Sie ist es, die mich inspiriert."