Изменение климата приводит к непредсказуемым погодным условиям: растет число засух, наводнений, вспышек вредителей и болезней, которые угрожают урожайности сельскохозяйственных культур. Чрезмерное использование химических удобрений и пестицидов ухудшило здоровье почвы, снизив ее плодородие и биоразнообразие и сделав растения более уязвимыми. Более того, генетическое единообразие, возникающее в результате использования узкого набора сортов сельскохозяйственных культур, снижает устойчивость растений к стрессам окружающей среды.

Опрыскивание пестицидами стало обычной практикой. Химикаты обычно распыляются на посевы с помощью специального оборудования. Это могут быть наземные опрыскиватели или дроны и самолеты, обеспечивающие равномерное покрытие и защиту растений от вредителей и болезней. На практике это говорит о том, что используется слишком много пестицидов, и не все они необходимы.

Например, если бы фермеры могли обнаруживать сорняки и опрыскать конкретно их, даже одной капли яда было бы достаточно. Об этом думали исследователи из Норвегии, которые создали робота, способного идентифицировать сельскохозяйственные растения и опрыскивать нежелательные сорняки стратегическим ядом. Сегодня их ноу-хау используется на полях моркови, петрушки, шпината, редиса, руколы, сельдерея и прочей зелени. Возможность применять технологию на других растениях пока что находится на стадии разработки.

Робот оснащен алгоритмом искусственного интеллекта, который научился распознавать полезные культуры. Затем он подает точную дозу пестицида, которая убивает сорняки и не влияет на урожай. Точность означает, что фермерам не нужно использовать большое количество химикатов.

«Это здорово, что в сельском хозяйстве появились такие роботы. Это означает, что мы можем использовать гораздо меньше гербицидов, а растения, которые мы едим, растут лучше», – говорит Ингеборг Клинген. Она возглавляет исследовательский отдел Норвежского института биоэкономических исследований (NIBIO) и является одной из разработчиц проекта.

«Агрессивные сорняки, насекомые и грибки – это лишь некоторые из препятствий. Робот также учится атаковать другие виды вредителей, например, насекомых, но он пока не может делать это, используя только «зрение». Проводятся исследования датчиков, способных распознавать запах вредителей и грибков, убивающих наши растения», – говорит Ингеборг.

Это не первый робот, который идентифицирует и уничтожает сорняки. Предыдущие попытки делали это с помощью лазеров, но их недостатком является то, что они поражают видимую часть растения, оставляя корни, из которых сорняки потенциально могут вырасти заново. Кроме того, контролировать лазер и гарантировать, что он поражает только сорняки, сложнее, чем доставить каплю пестицида.

Обычно химикаты для сельского хозяйства не делают различий между целевыми вредителями и нецелевыми организмами, нанося вред полезным насекомым, таким как опылители. Естественно, это способствует сокращению популяции пчел и влияет на птиц и водную жизнь из-за загрязнения воды. Сохранение пестицидов в окружающей среде может привести к биоаккумуляции, при которой они со временем накапливаются в телах организмов, в конечном итоге достигая вредных уровней, разрушающих целые экосистемы.

Чрезмерное использование пестицидов связано с появлением устойчивых видов вредителей, что требует еще более мощных химикатов для борьбы с ними. Сокращение использования химии может смягчить это воздействие на окружающую среду, способствуя биоразнообразию, сохраняя естественные механизмы борьбы с вредителями и способствуя оздоровлению экосистем.