«Синє світлодіодне світло стане звичайним інструментом для боротьби з бур’янами, і це станеться набагато швидше, ніж фермери усвідомлюють».
Хай буде світло в надрах комбайна.
Синє світлодіодне світло — це нехімічна зброя, здатна зупинити ріст насіння бур’янів, стійких до гербіцидів, але що якби технологію світлодіодного освітлення можна було б використовувати для роботи з комбайном, щоб пошкодити насіння бур’янів на ходу? За словами винахідника, вирощеного на посівах кукурудзи та сої на сільськогосподарських угіддях штату Огайо, він уже має: з’явилися засоби для знищення насіння бур’янів світлом.
Винищувач насіння бур’янів – це комбайн, що кріпиться на болтах, який використовує м’яке нагрівання та інтенсивні світлодіодні промені для насичення насіння бур’янів, коли воно проходить разом із потоком полови під час збирання, а пристрій для знищення насіння готовий до весняних випробувань на пшениці Теннессі та Огайо. ячмінь. «Синє світлодіодне світло стане звичайним інструментом для боротьби з бур’янами у сільському господарстві», – каже Джон Джексон, новатор, який створив засіб для знищення насіння бур’янів. «Цей тип технології сільського господарства розвивається швидше, ніж люди знають».
Світлодіоди (LED) є спроможними вбивцями, здатними надавати дезінфікуючий ефект проти бактерій, грибків і цвілі. У 2018 році ВПС США шукали технологію, щоб зробити перекати-перекати меншим терном у плоті, і надали грант SBIR (Дослідження інвестицій в малий бізнес) компанії Джексона з південно-західного штату Огайо. Глобальний сусід (ВНД), щоб створити засіб, щоб зробити насіння перекати-поля нежиттєздатним, не порушуючи пустельну кору та ґрунт.
Використовуючи технологію блакитного світлодіодного світла, GNI розробила портативний пристрій, здатний доставити смерть насінню перекати-поля. Успішний портативний пристрій був представлений у рекламному журналі SBIR, де статтю помітив цікавий фермер з Айови, який зателефонував в офіс Джексона в Ксенії, штат Огайо, і запропонував прямий виклик: «Якщо ви можете вбити насіння перекати-поля в пустелі, ви має бути в змозі вбивати насіння водяної коноплі в соєвих бобах».
Через кілька днів після телефонного дзвінка співробітники Global Neighbor отримали поштою скриньку на адресу Айови, в якій містився грудкуватий мішок, на якому на зовнішньому пластику було сміливо намальовано «Веселого Різдва». Всередині пакету, прямо з сільськогосподарських угідь штату Хоукі, була купа соєвої полови, наповненої насінням водяної коноплі — стійким до гербіцидів лихом багатьох виробників Середнього Заходу.
«Мішок з половиною та насінням був початком», — каже Джексон. «Ми майже одразу почали тестування в лабораторії. У пустелі атакувати насіння перекати-поля було набагато простіше, оскільки воно сидить на поверхні й забезпечує прямий огляд, але водяна конопля — це інша бур’янистка».
Зменшено, команда Джексона виявила, що нагрівання насіння бур’янів понад 100+ F, а потім застосування синього світлодіода на кілька секунд з інтенсивністю в 20 разів більшою від сонячного світла спричиняє хаос у клітинних структурах.
«Всі знають, як світлодіодне світло впливає на ріст рослин у просапних культурах або навіть у теплицях, — продовжує Джексон, — але ми розробили щось набагато потужніше. Натомість ми маємо технологію з високою інтенсивністю, але дуже короткою випромінюванням світла, таким чином, що насіння не витримує травми і не росте. Таку технологію ще ніхто не використовував у сільському господарстві, і вона дуже ефективна».
Проте, забезпечити підігрів і світло для зарядки насіння бур’янів за допомогою рухомого комбайна – це серйозний крок: увійдіть у знищувач насіння бур’янів.
Зону ураження
За словами Джексона, Destroyer, трубчаста і шнекова система, прикріплена до задньої частини комбайна, нагріває та піддає насіння синім світлодіодним світлом, коли полова пробивається через них — усе на льоту, за словами Джексона. Він працює зі стандартною швидкістю комбайна і потребує скромних 10 кінських сил для роботи. «Це так швидко, — каже Джексон, — а розігрів і вплив синього світла відбуваються всього за кілька секунд обробки».
Залежно від виробника, руйнівник приєднується до різних комбайнів з різними варіантами. «Наприклад, на John Deere S680 (налаштований на випробування врожаю пшениці в червні 2022 року поблизу Савани, штат Теннессі) з інтегрованим розкидачем і подрібнювачем, ми виймаємо одну панель перед подрібнювачем і додаємо жилу, яка викидає полову в руйнівник. , в той час як солома від основного молотальника йде через верхню частину і повертається до подрібнювача, як зазвичай», – розповідає Джексон. «Це 10-дюймовий шнек і 8 футів завдовжки, який заправлений прямо під систему подрібнювача».
На New Holland CR940 (налаштований на випробування врожаю ячменю в червні-липні 2022 року на південному заході Огайо) розкидач полови та подрібнювач є роздільними. «Знімаємо розкидувач і ставимо на його місце руйнівник. Ми беремо половину, коли вона виходить, і спрямовуємо її в руйнівник, і вона видувається назад у потік відходів подрібнювача», — пояснює Джексон.
І якого рівня знищення насіння досягається системою при стаціонарному тестуванні? «Ми отримуємо дуже сильні результати, що перевищують 98% ефективності щодо водяної коноплі та амаранту Палмера за результатами досліджень Центрального державного університету (CSU)», – стверджує Джексон.
Каденс Лоуелл, голова кафедри сільськогосподарських наук CSU, випробувала прототип руйнівника в лабораторних умовах і опублікувала свої висновки у звіті за липень 2021 року. Що стосується продуктивності Destroyer, то у висновку дослідження зазначено: «Це значно знизило середній відсоток загальної схожості для 4 видів бур’янів, іпомеї, лисичного проса, амброзії звичайної та пінолійки. Для насіння, обробленого спрямованою енергією протягом 4 секунд, середня загальна схожість насіння була знижена на 97-99%».
За словами Лоуелла, стаціонарна установка показала високий рівень ефективності. «Він знищив майже 100% насіння бур’янів — чотирьох різних типів. Здається, це залежить від розміру насіння; можливо, чим більше насіння, тим більше витримки потрібно».
Лоуелл провів кар'єру в галузі науки про бур'яни і вважає, що синє світлодіодне світло має великий потенціал як джерело боротьби з бур'янами. «У нашому університеті ми зараз працюємо над впровадженням цього в сферу діяльності. Наприклад, ми збираємося застосувати світлодіодну технологію на автоматизованих роботах для безперервного пробігу по полю в пошуках бур’янів».
Якщо засоби доставки будуть вдосконалені, чи вірить Лоуелл, що синє світлодіодне світло стане інструментом для фермерів для просапних культур? «Так, я роблю, і його можна комбінувати з різними довжинами хвилі світла, щоб зробити його високоефективним, як поєднання з інфрачервоним або іншим джерелом тепла. Я знаю, що Global Neighbor має формулу, яку можна перекласти на місцевість, тому що ми зробили це тут у нашому дослідженні».
Синя сила
За останні п'ять років, Лорен Лазаро, вчений з бур'янів в AgCenter Університету штату Луїзіана в Школі наук про рослини, навколишнє середовище та ґрунт, розглянув альтернативні методи боротьби з насінням бур'янів (HWSC) та провів конкретні дослідницькі випробування на млинах для впливу на насіння, підкладці полови та вузьких валках. горіння.
У листопаді 2021 року вона отримала стаціонарний пристрій для знищення насіння бур’янів і перевіряє ефективність пристрою щодо знищення насіння бур’янів у рисовій та соєвій полове. «Ми також збираємося дослідити різні діапазони температур, щоб визначити, який вплив це має на швидкість знищення насіння бур’янів і як це впливає на морфологічні та фізіологічні характеристики з’являються бур’янів», – зауважує Лазаро. «Крім того, ми плануємо перевірити різні рівні вологості полови і побачити, як це може вплинути на WSDS».
Після завершення базових досліджень Лазаро сподівається перейти до польових випробувань із встановленим комбайном. «Я хочу зрозуміти, як синій світлодіод впливає на насіння бур’янів в інтегрованій системі боротьби з бур’янами. Той факт, що це потенційний варіант, дійсно інтригує, особливо як додаткова тактика HWSC, яка потенційно може вимагати менше кінських сил, менше палива та менше часу, ніж інші тактики HWSC. Якщо WSDS працює і є більш економічно ефективним, я за це».
Крім знищення насіння бур’янів, синє світлодіодне світло має додаткові можливості в сільському господарстві, наприклад стимуляцію насіння, каже Джексон, і ВНД зараз тестує інші прототипи світлодіодів. «Зараз ми також працюємо над пристроєм для знищення покривних культур, і ми, можливо, будемо готові наступної весни до однорядних випробувань в Айові, Міннесоті та Небрасці. І ми щойно подали заявку на патент на пристрій, який використовує синє світло, щоб насіння швидше діставали з землі. Ми знаємо, що ви можете використовувати синє світло, щоб позитивно збільшити ріст насіння, повертаючи рівні».
Потужність синього світлодіодного світла, наполягає Джексон, є наближеною перевагою для сільськогосподарських угідь: «Я хлопець з ферми з Огайо, і я бачив, як технології вирощування вирощування вибухнули лише за моє життя. Ми плануємо побудувати приблизно 25 одиниць знищувачів насіння бур’янів у 2022 році, 150 – у 2023 році та продовжуватимемо розвиватися. Синє світло стане звичайним інструментом боротьби з бур’янами, і це станеться набагато швидше, ніж фермери усвідомлюють».