農業機械化并不是一個新的概念,但美國一些工程師正試圖在這一領域更進一步。近日,一群來自硅谷的工程師在加利福尼亞州薩利納斯谷的生菜田內,試驗了一臺高科技的間苗機,整個過程全部由電腦軟件操控完成。支持者認為,高科技的農用機器人開發,能緩解勞工荒等問題,帶來“革命性力量”,不過反對者也宣稱,這可能導致失業率進一步上升,同時農產品安全無法確保。
可能成為革命性力量
據美聯社報道,這臺間苗機被命名為“生菜機器人”,主要用于為生菜幼苗間苗。(在農作物種子出苗過程中或完全出苗后,采用機械、人工、化學等人為的方法去除多余部分的幼苗的過程,稱為間苗。)通常情況下,20名工人人工完成的間苗工作,這臺機器可以在相同時間內完成。
目前,由于對精密性的需求,那些供應市場的新鮮蔬菜水果、尤其是在采摘過程中容易受損的品種,更為抵觸農業機械化。而這也成為農用機器人這一領域發展的瓶頸。
不過,研究人員正借助高級傳感器、強大的電腦運算能力、計算機視覺系統、機器人硬件、GPS定位系統等技術,讓農用機器人適應更精密的作業。當然,由于需要大量高新技術的支持,大多數農業機器人無法在幾年時間內就獲得大范圍的商業推廣。
然而,“生菜機器人”卻成為農用機器人未來發展的一個雛形。業內人士指出,對有著“美國色拉碗”之稱的薩利納斯谷來說,這些農用機器人可能成為一股“革命性的力量”。
勞動力減少促發展
其實,美國農業領域許多部門已經幾十年依靠機械化,甚至是采摘水果和蔬菜方面也逐漸開始有機械化的跡象。不過,在全國范圍內,新鮮水果蔬菜市場的大多數產品還是依靠手工采摘。
在新鮮蔬果采摘的機械化領域,相關研發活動多年來處于基本靜止的狀態,原因有兩點,一是勞動力充足、一是農場工人工會的阻礙。
近年來,隨著勞動力供應逐漸下降,以及來自國外同行的競爭,美國國內的農場主開始嘗試借助機械化的力量,一方面緩解勞工荒,一方面降低成本。而美國政府、風投公司等也提供了一定的支持。
加利福尼亞大學戴維斯分校生物和農業工程教授斯塔夫羅斯·武尤卡斯說:“我們需要提升工作效率,但目前沒人想在農場工作。”
農場主們認為,農用機器人可以緩解當前的勞動力短缺問題,在增加工作效率的同時確保甚至提升質量。生菜田的所有者、薩利納斯谷一家農產品加工廠經理羅恩·橫田介紹說,“工作崗位很多,但沒有足夠的工人,這些機器人或許能夠解決這個問題。”
農產品安全難保障?
不過,農場工人則宣稱,機械化將導致更多人失去工作,同時農場主也可能使用更多的化學殺蟲劑,使農產品的安全性無法得到保障。
美國農場工人聯合工會副主席埃里克·尼科爾森說:“對消費者而言,當前關鍵問題在于究竟是誰,或者什么在采摘食物?是機器還是人?誰才有足夠的經驗來確保產品的質量和安全性?”
而在薩利納斯谷的生菜田內,來自硅谷的科研人員正試圖證明,“生菜機器人”不僅能夠代替幾十名工人工作,同時還能提升產量。
通常情況下,間苗工作由人工完成,工人會用鋤頭去除多余的幼苗。而“生菜機器人”則借助攝像鏡頭和視頻識別軟件,確認哪些幼苗需要清除,隨后用濃縮的肥料噴灑這些幼苗,令其死亡的同時增加土壤肥沃度。
據悉,研發“生菜機器人”的藍河技術公司還計劃開發自動除草、自動采摘的農用機器人。而另一家公司也正在開發類似的生菜間苗機和葡萄藤修剪機。
采摘機器人是最大難題
業內人士指出,新鮮蔬果的采摘,在農業機械化發展中依然是最難的問題。機器不僅笨手笨腳、在選擇成熟果實方面也存在障礙:除了確認成熟果實的顏色和質感方面有難度外,機器經常無法很好地區分果實和枝干、葉子。而最大的問題在于,在采摘方面,機器完全無法媲美人工的靈巧和速度。
業內人士指出,“農場工人的手眼配合度令人吃驚,工作效率極高,如果想要讓機器擁有這種工作能力,無論是目前的科研水平,還是經濟性方面的考慮,我們都差得很遠。”
當然,也有一些工程師試圖挑戰這個難題。一家位于南加州的西班牙機器人研發公司就在測試一款草莓采摘機。該機器擁有24支機械手臂,通過光學傳感器驅動,可根據果實的顏色、大小和質量選擇是否采摘。采摘后的草莓被放上傳送帶,由工人負責裝箱。不過,這種草莓采摘機器人也有一個缺陷:只能采摘靠近田地一側的草莓。
專家認為,類似采摘機器人至少需要10年才能真正進行商業推廣,目前完全無法替代采摘工人的地位。