Лазеры справляются с сорняками на Восточном побережье не хуже гербицидов

Коммерческие лазерные пропольщики — это крупные машины, которые проезжают над рядами культур, делают снимки, а программа на основе глубокого обучения анализирует изображения, чтобы отличить сорняки от культур. Затем лазеры уничтожают сорняки. Программа также позволяет фермерам задавать приоритеты для типов сорняков.

Новое исследование проверило эффективность этой технологии на Восточном побережье США, где условия отличаются от Западного.

Результаты исследования:

  • Лазеры показали такую же эффективность, как и обычные гербициды, на опытных участках с горохом, свеклой и шпинатом.
  • Лазерная прополка была так же или даже лучше в борьбе с однолетними сорняками, чем три распространенных гербицида (S-метолахлор, бентазон и фенмедифам).
  • Лазеры хорошо справлялись с такими сорняками, как марь белая и амброзия, но были менее эффективны против портулака и однолетних злаков.

Причина избирательной эффективности:

Лазеры нацелены на точку роста растения (меристему). У некоторых сорняков, например у злаков, меристемы скрыты под землей. Также машины лучше работают против мелких видов, для уничтожения которых требуется меньше энергии.

Количественные показатели (по сравнению с необработанными контрольными участками):

  • Снижение площади, покрытой сорняками: до 45%.
  • Снижение плотности сорняков (количество на м²): до 66%.
  • Снижение биомассы сорняков к концу сезона: 97%.

Дополнительные преимущества:

Испытанные гербициды задерживали появление всходов и/или угнетали рост культур. При использовании лазеров угнетение культур составило менее 1%, а биомасса культур увеличилась до 30% по сравнению с применением гербицидов.

Контекст и перспективы:

  • Машины для лазерной прополки (например, от компании Carbon Robotics) стоят до $1,5 млн каждая.
  • В настоящее время три фермы по выращиванию лука в Нью-Йорке уже используют эту технологию.
  • Следующие шаги включают оптимизацию лазерной прополки для разных условий и видов сорняков, а также оценку коммерческих установок с улучшенными лазерами и более высокой скоростью обработки.

Исследование опубликовано в журнале Pest Management Science.