สู่การเกษตรอัจฉริยะ หุ่นยนต์กำจัดวัชพืชและเซ็นเซอร์วัดความชื้นรุ่นใหม่
เทคโนโลยีการเกษตร ถือเป็นอีกหนึ่งส่วนสำคัญในการพัฒนาประเทศไปจนสังคมโลก และยิ่งทวีความสำคัญมากขึ้นเมื่อเรากำลังเข้าสู่สภาวะประชากรล้นโลก นำไปสู่การคิดค้นอุปกรณ์การเกษตรอัจฉริยะรุ่นใหม่ ที่จะช่วยเพิ่มผลผลิตและคุณภาพชีวิตของเกษตรกรไปพร้อมกัน
เทคโนโลยีการเกษตร ถือเป็นหนึ่งในหัวข้อสำคัญที่ได้รับการพัฒนาต่อเนื่องมาหลายพันปี บางภาคส่วนอาจมองไม่เห็นคุณค่า แต่อันที่จริงขีดความสามารถในการผลิตอาหารถือเป็นรากฐานสำคัญของสังคม ช่วยให้เราสามารถทุ่มเททรัพยากรค้นคว้าวิจัยยกระดับคุณภาพชีวิตในด้านอื่น นี่จึงเป็นแกนสำคัญต่อสังคมและมนุษยชาติเสมอมา
ล่าสุดจึงได้มีการคิดค้นเทคโนโลยีทางการเกษตรทั้ง หุ่นยนต์กำจัดวัชพืช และ เซ็นเซอร์วัดความชื้นรุ่นใหม่ เพิ่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเกษตร
เซ็นเซอร์อัจฉริยะที่ตรวจสภาพความชื้นแบบเรียลไทม์
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) แห่งซาอุดีอาระเบีย กับการพัฒนาเซ็นเซอร์วัดความชื้นใต้ผิวดิน เพื่อใช้ประเมินปริมาณความชื้นภายในดินที่เหมาะสมกับพืชที่กำลังเพาะปลูกชนิดนั้นๆ
อุปกรณ์ชนิดนี้ได้รับการคิดค้นเพื่อช่วยอุตสาหกรรมทางการเกษตร ในการรับมือความท้าทายจากการขยายตัวของจำนวนประชากร สิ่งนี้จะกลายเป็นความกดดันต่อกระบวนการผลิตจนอาจนำไปสู่การขาดแคลนในอนาคต โดยเฉพาะในพื้นที่ซึ่งมีทรัพยากรในด้านการเกษตรจำกัดอย่าง ทะเลทราย
เพื่อให้เกิดการใช้งานทรัพยากรล้ำค่าเหล่านี้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ทางทีมวิจัยจึงทำการคิดค้น เซ็นเซอร์วัดความชื้น ที่มีความสามารถในการตรวจสอบความชื้นใต้ผิวดิน สามารถช่วยแจ้งค่าความชื้นใต้ผิวดินได้แบบเรียลไทม์ ช่วยตรวจสอบค่าความชื้นและระบุช่วงเวลารดน้ำได้อย่างแม่นยำ
เซ็นเซอร์ได้รับการผลิตจากวัสดุสังเคราะห์รูปแบบเฉพาะด้วยโครงข่ายโลหะ-อินทรีย์ เพื่อคุณสมบัติในการดูดซับและตรวจจับน้ำภายในโครงสร้างเป็นอย่างดี ถือเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติในการดักจับความชื้นสูงกว่าวัสดุชนิดอื่นหลายเท่า เมื่อนำวัสดุชนิดนี้ไปเคลือบเซ็นเซอร์จะช่วยให้ตรวจจับน้ำในดินได้แม่นยำ
ตัวเซ็นเซอร์ได้รับการทดสอบหลายครั้งและสามารถใช้งานได้ตั้งแต่กับดินเหนียวไปจนดินร่วนปนทราย แม้แต่ดินที่มีสารปนเปื้อนชนิดอื่นอยู่ก็ยังสามารถอ่านค่าได้ สิ่งนี้จะช่วยให้เกษตรกรสามารถสร้างสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมต่อพืชที่เพาะปลูก สามารถใช้น้ำในการเกษตรได้โดยไม่เกิดการสิ้นเปลือง รวมถึงยังช่วยให้ควบคุมคุณภาพผลผลิตได้ง่ายขึ้นอีกด้วย
ทางทีมวิจัยคาดหวังว่าในอนาคต เซ็นเซอร์ชนิดนี้จะถูกนำไปติดตั้งกับระบบจ่ายน้ำอัตโนมัติ เพื่อพัฒนาสู่ระบบเกษตรอัจฉริยะในที่สุด
หุ่นยนต์ที่ถอนรากถอนโคนวัชพืชโดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อผลผลิต
ผลงานนี้เป็นของบริษัทสตาร์ทอัพ FarmWise ได้ทำการคิดค้นหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ที่มีระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ ซึ่งมีคุณสมบัติในการกำจัดวัชพืชออกจากพื้นที่เพาะปลูก โดยสามารถหลีกเลี่ยงความเสียหายที่มีต่อผลผลิตภายในฟาร์มได้ เพื่อส่งเสริมประสิทธิภาพในการเพาะปลูกและแก้ปัญหาสารพิษตกค้างไปพร้อมกัน
ปัจจุบันแนวทางแก้ปัญหาวัชพืชมีอยู่ 2 วิธีการ หนึ่งคือการอาศัยสารเคมีกำจัดวัชพืช แต่เราทราบดีว่าวิธีการนี้จะทิ้งสารเคมีที่เป็นอันตรายไว้บนผลผลิต และอาจปนเปื้อนลงสู่ดินและแหล่งน้ำสร้างความเสียหายเป็นวงกว้าง อีกทั้งแนวโน้มการดื้อยาของวัชพืชเริ่มสูงขึ้น ทำให้เราจำเป็นต้องเพิ่มสารกำจัดศัตรูพืชที่ใช้งาน จนบางครั้งเป็นอันตรายต่อมนุษย์เสียเอง
อีกหนึ่งวิธีคือการใช้แรงงานในการขจัดวัชพืช แต่เราทราบดีว่าค่าจ้างแรงงานทางการเกษตรมีต้นทุนสูง เต็มไปด้วยข้อจำกัดทางการทำงาน มีความเสี่ยงในการก่อให้เกิดความเสียหายต่อพืชผลทางการเกษตร อีกทั้งปัจจุบันแรงงานทางเกษตรก็เริ่มเกิดความขาดแคลนหลายภาคส่วน
นี่เป็นเหตุผลให้ทางบริษัทคิดค้นหุ่นยนต์เพื่อแก้ปัญหานี้โดยเฉพาะอย่าง Titan หุ่นยนต์ขนาดใหญ่เทียบเท่ารถแทรกเตอร์ อาศัยใบมีดขนาดเล็กนับร้อยเล่มที่ติดตั้งไว้บนตัวหุ่นเพื่อขจัดวัชพืชทั้งหมดออกจากพื้นที่โดยไม่ทำลายผลผลิต สามารถทำงานได้ทั้งจากการบังคับผ่านแอปพลิเคชั่น หรือสามารถปล่อยให้ตัวหุ่นทำงานโดยอัตโนมัติได้เช่นกัน
ระบบตรวจจับวัชพืชของ Titan ทำการแยกแยะวัชพืชออกจากพืชผลทางการเกษตรจากระบบปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI จากกระบวนการเทรนข้อมูลมากกว่า 15,000 ชั่วโมง ช่วยให้หุ่นยนต์เหล่านี้แยกแยะวัชพืชออกจากผลผลิตได้อย่างแม่นยำ อีกทั้งยังสามารถปรับแต่งระบบให้เข้ากับการกำจัดวัชพืชสำหรับพืชพันธุ์ต่างๆ ในแต่ละพื้นที่ได้อีกด้วย
จุดมุ่งหมายในการผลิตหุ่นยนต์ชนิดนี้ขึ้นมาคือ การผลักดันให้เกษตรกรสามารถมุ่งสู่การผลิตพืชอินทรีย์อย่างเต็มรูปแบบ ถือเป็นการผลักดันการเกษตรอินทรีย์อย่างเป็นรูปธรรม ลดปัญหาการใช้สารเคมีทางการเกษตรซึ่งบั่นทอนสุขภาพของทั้งเกษตรกรและผู้บริโภค และเพิ่มขีดความสามารถทางการผลิตของพื้นที่เพาะปลูกให้มากยิ่งขึ้นในอนาคต
ความก้าวหน้าเหล่านี้นอกจากช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเพาะปลูก ช่วยให้เราสามารถเพิ่มปริมาณผลผลิต ใช้งานทรัพยากรได้อย่างคุ้มค่ามากขึ้น ยังถือเป็นอีกหนึ่งเครื่องทุ่นแรงสำคัญให้แก่เกษตรกร เพื่อให้พวกเขาไม่ต้องเหน็ดเหนื่อยในงานเกษตรกรรมแบบปัจจุบัน ช่วยเพิ่มคุณภาพชีวิตของเกษตรกรได้อีกทาง
ที่มา
https://www.inceptivemind.com/new-soil-moisture-sensor-helps-farmers-conserve-precious-water/29887/
https://news.mit.edu/2023/titanic-robots-farming-more-sustainable-0309