Традиционные методы борьбы с сорняками используют гербициды для уничтожения сорняков. Гербициды могут загрязнить другие растения, а также попасть в систему водоснабжения. Кроме того, люди и животные могут подвергаться воздействию гербицидов, а у сорняков может развиться устойчивость к препаратам. Другой вариант – заменить гербициды ручным трудом. Физический труд по прополке затратен и сложен в организации1.
Хотя подтягиваться между линиями легко, подтягиваться внутри линий очень сложно и требует много физической силы. В этой сфере наблюдается нехватка рабочей силы. Рисунок 1. Междурядье и прополка в междурядье 2.
Можно перечислить следующие доступные методы борьбы с сорняками: 1
· Механический привод
· Гореть
· Сжатый воздух
· Увольнять
· Замороженный
· Горячая вода
· Микроволновая печь
· Струя воды
· Лазер
Необходимы экологически чистые и более эффективные альтернативные методы прополки. В этой технической заметке основное внимание уделяется лазерному методу. Идея состоит в том, чтобы использовать машинное зрение для идентификации определенного типа сорняков, а затем использовать лазер видимого или ближнего инфракрасного диапазона, чтобы направить импульсы соответствующей энергии на его стебель, чтобы нанести ущерб. Несколько исследователей изучили эту идею 3,4 и обнаружили, что эффективность метода зависит от нескольких параметров, перечисленных ниже4:
· Рабочая длина волны
· Время контакта
· Размер пятна
· Мощность лазера
· Местоположение точки
Этот метод можно объединить с роботизированным машинным зрением и обработкой изображений для создания эффективного метода управления. Оказывается, важную роль в их искоренении играет стадия роста сорняка. Чем раньше вырастет сорняк, тем легче его выкорчевать. Точное нацеливание на стержень и наличие достаточной плотности энергии также важны для эффективности метода.
Один вопрос заключается в том, какую рабочую длину волны следует выбрать. В одном исследовании использовался 90-ваттный лазер ближнего инфракрасного диапазона с длиной волны 800 нм и 5-ваттный зеленый лазер с длиной волны 532 нм. Лазер ближнего инфракрасного диапазона имеет меньшее поверхностное поглощение и более глубокое проникновение в ткани. Однако в конце исследования выяснилось, что лазер более эффективен в уничтожении сорняков. Через две недели после обработки можно было наблюдать летальный эффект на сорняки, наблюдая снижение качества свежего урожая на 90%3.
