"Modré LED světlo bude normálním nástrojem pro likvidaci plevele a stane se to mnohem rychleji, než si zemědělci uvědomují."
Nechť je světlo v útrobách kombajnu.
Modré LED světlo je nechemickou zbraní schopnou zastavit růst semen plevele odolných vůči herbicidům, ale co kdyby bylo možné využít technologii LED světla, aby fungovala s kombajnem a poškodila semena plevele na cestách? Podle vynálezce chovaného v řadách kukuřice a sóji na farmě v Ohiu se to již stalo: Přišly prostředky, jak zabíjet semena plevele světlem.
Destroyer Weed Seed Destroyer je kombinovaná šroubovací jednotka využívající mírné zahřívání a intenzivní světelné paprsky LED k nasycení semen plevele, když procházejí proudem plev během sklizně, a zařízení na hubení semen je připraveno pro jarní zkoušky sečení v pšenici Tennessee a Ohiu. ječmen. „Modré LED světlo se stane běžným nástrojem pro kontrolu plevele v zemědělství,“ říká Jon Jackson, inovátor za Weed Seed Destroyer. "Tento typ zemědělské technologie se vyvíjí rychleji, než lidé vědí."
Světlo emitující diody (LED) jsou schopnými zabijáky, schopnými uvolnit dezinfekční účinek proti bakteriím, houbám a plísním. V roce 2018 americké letectvo hledalo technologii, díky které by se tumbleweed stal méně trnem v těle, a udělilo grant SBIR (Small Business Investment Research) společnosti se sídlem v Jacksonově jihozápadním Ohiu. Globální soused (GNI), vytvořit prostředek, jak učinit semeno tumbleweed neživotaschopné, aniž by narušilo pouštní kůru a půdu.
Pomocí technologie modrého světla LED vyvinula společnost GNI ruční zařízení schopné doručit smrt semenům tumbleweed. Úspěšné ruční zařízení bylo uvedeno v propagačním časopise SBIR – kde si článek všiml zvědavý farmář z Iowy, který zavolal do Jacksonovy kanceláře v Xenii v Ohiu a nabídl přímou výzvu: „Pokud dokážete zabít semeno tumbleweed v poušti, by měl být schopen zabít semena vodního konopí v sójových bobech."
Několik dní po telefonátu zaměstnanci Global Neighbor obdrželi poštou adresovanou z Iowy krabici obsahující hrudkovitý sáček s výrazem „Veselé Vánoce“ odvážně načmáraným na vnějším plastu. Uvnitř balíčku, přímo z zemědělské půdy Hawkeye State, byla hromada sójových plev naložených semenem konopí – pohromou mnoha pěstitelů ze Středozápadu, která je odolná vůči herbicidům.
"Pytel plev a semene byl začátek," říká Jackson. „Téměř okamžitě jsme začali testovat v laboratoři. V poušti bylo napadení semenem tumbleweed mnohem jednodušší, protože sedí na povrchu a poskytuje přímou linii pohledu, ale vodní konopí je jiný plevel."
Jacksonův tým zjistil, že zahřátí semene plevele nad 100+ F a následné použití modré LED na několik sekund s intenzitou 20krát větší než je intenzita slunečního světla způsobilo chaos v buněčných strukturách.
„Každý ví, jak LED světlo mění růst rostlin v řádkových plodinách nebo dokonce ve sklenících,“ pokračuje Jackson, „ale vyvinuli jsme něco mnohem silnějšího. Místo toho máme technologii s vysokou intenzitou, ale velmi krátkou expozicí světla takovým způsobem, že semínko trauma nezvládne a nebude růst. Tento typ technologie dosud nikdo v zemědělství nepoužíval a je vysoce efektivní.“
Avšak dodání tepla a světla do nabíjení semen plevele prostřednictvím pohyblivého kombajnu je obrovský krok: Vstupte do Destroyeru semen plevele.
kill zóna
Torpédoborec, trubkový a šnekový systém připojený k zadní části kombajnu, zahřívá a vystavuje semeno modrým LED světlům, jak se plevy řítí skrz – vše za běhu, podle Jacksona. Pracuje při standardní rychlosti sklízecí mlátičky a ke svému fungování vyžaduje skromných 10 koní. "Je to tak rychlé," říká Jackson, "a zahřátí a vystavení modrému světlu proběhne během několika sekund zpracování."
V závislosti na výrobci se Destroyer připojuje v různých variantách k různým kombajnům. „Například na John Deere S680 (nastaveném na pokusy sklizně pšenice v červnu 2022 poblíž Savannah, Tenn.) s integrovaným rozmetačem a řezačkou vyjmeme jeden panel před řezačku a přidáme žílu, která nafoukne plevy do ničitele. , zatímco sláma z hlavního thrashera jde přes vršek a zpět do vrtulníku jako obvykle,“ popisuje Jackson. "Je to 10" šnek a 8" dlouhý, který je zastrčený přímo pod systémem řezačky."
Na stroji New Holland CR940 (nastaveno na pokusy sklizně ječmene 2022 od června do července v jihozápadním Ohiu) jsou rozmetač plev a řezačka oddělené. "Odstraníme sypač a umístíme Destroyer na jeho místo." Vezmeme plevy tak, jak vycházejí, a naléváme je do torpédoborce a jsou vyfukovány zpět do proudu odpadu z vrtulníku,“ vysvětluje Jackson.
A jaké úrovně usmrcení semen dosahuje systém při testování stacionárních jednotek? "Z výzkumu na Central State University (CSU) získáváme opravdu silné výsledky nad 98% účinností u vodního konopí a amarantu," tvrdí Jackson.
Cadence Lowell, předsedkyně oddělení zemědělských věd na CSU, testovala prototyp torpédoborce v laboratorním prostředí a své poznatky zveřejnila ve zprávě z července 2021. Pokud jde o výkon Destroyeru, závěr studie uvádí: „Výrazně snížil průměrné procento celkové klíčivosti u 4 druhů plevelů, svlačec, proso lišky, ambrózie obecné a prasečího. U semen ošetřených přímou energií po dobu 4 sekund byla průměrná celková klíčivost semen snížena o 97–99 %.
Podle Lowella vykazovala stacionární jednotka vysokou úroveň účinnosti. "Zabil téměř 100 % semen plevele - čtyři různé typy." Zdá se, že je to závislé na velikosti semene; možná čím větší semeno, tím větší expozice je zapotřebí.“
Lowell strávil kariéru ve vědě o plevelech a věří, že modré LED světlo má velký potenciál jako zdroj kontroly plevele. „Na naší univerzitě právě pracujeme na tom, abychom to dostali do terénu. Například nasadíme technologii LED osvětlení na automatizované roboty pro nepřetržité běhání po poli při hledání plevele.“
Věří Lowell, že pokud budou způsoby dodání zdokonaleny, stane se modré LED světlo farmářským nástrojem pro použití v řádkových plodinách? „Ano, mám a lze jej kombinovat s různými vlnovými délkami světla, aby byl vysoce účinný, jako je kombinace s infračerveným nebo jiným zdrojem tepla. Vím, že Global Neighbor má vzorec, který lze převést do terénu, protože jsme to udělali zde v našem výzkumu.“
modrý Úsporný
Za posledních pět let Lauren Lazaro, odborník na plevele na Louisianské státní univerzitě AgCenter na School of Plant, Environmental and Soil Sciences, se zabýval alternativními metodami kontroly semen plevele (HWSC) a provedl specifické výzkumné pokusy na mlýnech s dopadem na osivo, výstelce plev a úzkých řádcích. hořící.
V listopadu 2021 obdržela stacionární jednotku Weed Seed Destroyer a testuje účinnost zařízení na hubení semen plevele v rýži a sójových plevách. "Budeme také zkoumat různé teplotní rozsahy, abychom určili, jaký vliv to má na míru hubení semen plevele a jak to ovlivňuje morfologické a fyziologické vlastnosti vznikajících plevelů," poznamenává Lazaro. "Dále plánujeme testovat různé úrovně vlhkosti plev a uvidíme, jak to může ovlivnit WSDS."
Jakmile bude základní výzkum dokončen, Lazaro doufá, že se přesune do terénního pokusu s kombajnem na místě. „Chci pochopit, jak modrá LED ovlivňuje semena plevelů v integrovaném systému pro správu plevele. Skutečnost, že se jedná o potenciální možnost, je opravdu zajímavá, zejména jako další taktika HWSC, která by mohla potenciálně vyžadovat méně koňských sil, méně paliva a méně času než jiné taktiky HWSC. Pokud bude WSDS fungovat a bude nákladově efektivnější, jsem pro.“
Kromě hubení semen plevele má modré LED světlo další využití v zemědělství, jako je stimulace semen, říká Jackson a HND v současné době testuje další prototypy LED. „Právě teď také pracujeme na zařízení na hubení krycích plodin a možná budeme připraveni letos na jaře na jednořadé testy v Iowě, Minnesotě a Nebrasce. A právě jsme podali patentovou přihlášku na zařízení, které využívá modré světlo k rychlejšímu získávání semene ze země. Stejně jako víme, že můžete použít modré světlo k pozitivnímu zvýšení růstu semen vytočením úrovní zpět.“
Jackson tvrdí, že síla modrého světla LED je pro zemědělskou půdu blížící se přínosem: „Jsem farmář z Ohia a viděl jsem, jak technologie ag explodovala jen za mého života. V roce 25 plánujeme postavit přibližně 2022 jednotek Weed Seed Destroyer, 150 v roce 2023 a pokračovat směrem nahoru. Modré světlo bude normálním nástrojem pro řízení plevele a stane se to mnohem rychleji, než si zemědělci uvědomují.“
