Nowoczesne opryskiwacze polowe stają się coraz bardziej zaawansowanymi maszynami, w których zastosowanie znajdują sensory, kamery 3D, nawigacja GPS oraz wszechstronne terminale pokładowe. Dzięki tym rozwiązaniom opryskiwacze wpisują się w koncepcję inteligentnych technologii oprysku (ang. smart spraying), które umożliwiają precyzyjne dawkowanie pestycydów. Technologie te stają się koniecznością w aspekcie zminimalizowania szkodliwego wpływu ochrony chemicznej roślin na środowisko.
Wymagania ekologiczne matką wynalazków
Corocznie rolnicy na świecie wydają miliardy dolarów na ochronę chemiczną. Jednakże w wyniku znoszenia i parowania znaczna część pestycydów nie osiada na roślinach, a trafia do gleby, co zarówno generuje straty finansowe, jak i szkodzi środowisku. Często rolnicy nie są w stanie w pełni ocenić ryzyka związanego ze stosowaniem pestycydów. Tymczasem pestycydy w wyniku opadów deszczu dostają się do wód gruntowych, a z wiatrem przenoszone są na inne obszary poza uprawianą plantacją. Przyczyną tego stanu jest niska precyzja opryskiwaczy. Może ona zostać poprawiona dzięki wykorzystaniu najnowszych osiągnięć technicznych, w tym narzędzi do analizy obrazu w celu rozpoznawania chwastów, szkodników i chorób, uczenia maszynowego oraz nawigacji GPS. Coraz ostrzejsze wymagania prawne z zakresu ekologii spowodują, że z biegiem czasu rozwiązania te znajdą się masowo na wyposażeniu opryskiwaczy.
Drony w służbie odchwaszczania pól
Drony już od pewnego czasu znalazły miejsce w nowoczesnym rolnictwie. Są one wykorzystywane do fotografowania pól m.in. na potrzeby wyznaczania wskaźników wegetacji, co jest wykorzystywane w precyzyjnym nawożeniu azotowym. Zbieranie obrazów pól za pomocą dronów i analizowanie ich z wykorzystaniem odpowiedniego oprogramowania może być wykorzystywane do oceny zachwaszczenia oraz pomóc w planowaniu oprysków na wczesnych etapach rozwoju chwastów. Analizy takie w połączeniu z technologią mapowania pól za pomocą sygnału satelitarnego, mogą pomóc w precyzyjnym rozprowadzeniu herbicydów na danej plantacji.
Rozpoznawanie chwastów w czasie rzeczywistym
Jednym z najbardziej obiecujących rozwiązań w zakresie inteligentnego opryskiwania jest rozpoznawanie chwastów w czasie rzeczywistym. W tej technologii umieszczone na belce opryskiwacza kamery rejestrują obraz opryskiwanego obszaru, w tym czasie sztuczna inteligencja (AI) wykrywa chwasty, zaś układ sterujący rozpylaczami otrzymuje sygnał do oprysku tylko określoną dawką pestycydu w dokładnie określonym miejscu i w momencie, gdy opryskiwacz dotrze do chwastów. Algorytm obliczeniowy określa niezbędną dawkę herbicydu, uwzględniając zarazem rodzaj substancji czynnej jaki był użyty we wcześniejszym zabiegu chemicznym. W tej technologii oprysk wykonywany jest tylko tam, gdzie występują chwasty, co prowadzi do znacznych oszczędności w stosowaniu pestycydów. Algorytmy sztucznej inteligencji stosowane podczas oprysku w gospodarstwie mogą rozróżniać rośliny, wykluczać pustą glebę z zakresu opryskiwania, a nawet oznaczać określone parametry chwastów, takie jak rodzaj i stadium rozwoju. Tego typu rozwiązania opracowały m.in. firmy Agrifac, Amazone (we współpracy z firmami Bosch i Xarvio), Hardi i Kuhn.
Niezależne układy dozujące pestycydy
Nowym kierunkiem w konstrukcji opryskiwaczy jest zastosowanie niezależnie działających układów dozowania pestycydów. Pionierem takiego rozwiązania jest niemiecka firma Damman. W rozwiązaniu zaproponowanym przez Dammana pestycydy są dozowane z oddzielnych zbiorników w przewodach bezpośrednio przed rozpylaczem, dzięki czemu każdy rozpylacz lub grupa rozpylaczy mogą aplikować różne pestycydy. Proces dozowania pestycydów jest sterowany elektronicznie i może odbywać się w trybie automatycznym. W takich rozwiązaniach w głównym zbiorniku opryskiwacza znajduje się jedynie woda. System niezależnego dozowania może być w pełni zintegrowany z elektronicznym układem sterującym pojedynczymi rozpylaczami, jak dobierającym odpowiedni rozpylacz na głowicy. Dzięki temu można aplikować różne pestycydy w zmiennych dawkach na podstawie specjalnych map aplikacyjnych lub danych pochodzących z inteligentnych czujników.
Podobne rozwiązanie proponuje firma Agrifac. W systemie SmartDosePlus mieszanina wody i pestycydu powstaje nie w zbiorniku opryskiwacza, a w przewodach zasilających rozpylacze. Główny zbiornik zawiera jedynie czystą wodę. Pestycyd natomiast jest przechowywany w oddzielnym zbiorniku i dostarczany do linii zasilającej rozpylacze za pomocą oddzielnej pompy napędzanej elektrycznie.
Integracja opryskiwacza ze stacją pogodową
Wpływ na jakość opryskiwania mają także warunki pogodowe. Stąd istotne jest, aby operator opryskiwacza miał aktualne dane dotyczące warunków pogodowych panujących nad opryskiwaną powierzchnią. Źródłem takich danych są stacje pogodowe. Takie urządzenia mogą być montowane na opryskiwaczu. Ewentualnie dane pogodowe mogą być dostarczane na terminal w ciągniku lub kabinie opryskiwacza samobieżnego z oprogramowania do zarządzania gospodarstwem, które dysponuje modułem pogodowym. Taki moduł pobiera dane ze stacji pogodowej w gospodarstwie jak i innych serwisów.
