Рост резистентности сорняков к существующим действующим веществам и снижение эффективности гербицидов подталкивает к поиску новых способов защиты сельхозкультур от болезней, сорняков и вредителей. Может ли электричество стать таким новым способом? Исследования и опыт первого практического применения оказались обнадеживающими. А в 2020 году разработчики технологии планируют выйти на рынок.
На фоне проблем с устойчивостью к гербицидам и судебными разбирательствами в отношении пестицидов использование электричества в качестве эффективного средства борьбы с сорняками на пропашных культурах набирает обороты. Впрочем как и другие технологии, способные уничтожать сорняки. Английская компания RootWave – одна из ведущих фирм, занимающихся разработкой оборудования, которое предназначено для борьбы с сорняками в сельском хозяйстве электрическим методом. Компания нацелена на выход на рынок в 2020 году со своей установкой Lasco Lightning Weeder, которая агрегатируется с обычным трактором.
Идея и первые опыты использования электричества для борьбы с сорняками появились еще в ХХ веке. Но тогда, почти 50 лет назад, не были решены проблемы управления напряжением и точного распознавания сорняков. «Цифровой век» позволил технологиям довести идею до эффективного применения. По словам Эндрю Дипроуза, генерального директора компании-разработчика первого «электрицида», такой метод скоро станет обычной практикой в борьбе с сорняками: «Помимо химических веществ, люди отчаянно нуждаются в других средствах для борьбы с сорняками и электричество снова на повестке дня».
По словам Дипроуза, электричество имеет большие преимущества по сравнению с другими альтернативами. «Никаких отходов и потерь, а также вреда для воздуха или почвы. Сорное растение повреждается силой тока».
Разработчики в сотрудничестве с партнерами создали устройство для обработки культур, посаженных рядковым способом. Устройство одновременно обрабатывает 8-12 рядов. Для определения сорняков используются видеокамеры, питание установки обеспечивается от ВОМ (вал отбора мощности) трактора. Благодаря камере и собранной базе сорных растений установка распознает и идентифицирует сорняки в режиме реального времени, после чего они уничтожаются электрическим разрядом в 5 киловольт (5000 вольт) без нарушения почвы.
Различия в типах почв иногда требуют изменения напряжения. Есть некоторые особенности в обработке надземной части растения и его корня. Но все эти вопросы компания нашла ответ: «Растительное волокно или корнеплоды не являются проблемой, просто корневище может потребовать неоднократного воздействия», поясняет Дипроуз.
Один из главных вопросов, который задают фермеры разработчикам: а как влияет электричество на саму почву, на микробиоту? Разработчики уверяют, что микробная активность от воздействия электричества не страдает. Установка первого «электрицида» прошла серию экологических испытаний, и результаты это подтвердили.
Ограничения электрицидов
Эксперты, оценивавшие способ удаления сорняков с помощью электричества, отметили: эффективность этого метода имеет определенные ограничения. Поэтому вряд ли его можно назвать универсальным. Применение электричества для удаления сорняков ограничено рядом факторов. Например, выравненности обрабатываемых участков. Оказалось, что качество проводимых работ напрямую зависит от степени выравнивания поверхности обрабатываемых площадей. Чем лучше подготовлены поля, тем эффективнее результаты удаления сорняков электрическим методом. Кроме того важно правильно выбрать время проведения обработки. На начальных этапах развития сорняков, а также для низкорослых растений использование электричества не обеспечивает нужных результатов.
И, наконец, главное на сегодняшний день ограничение – цена. Применение электрического метода для борьбы с сорняками на значительных территориях не представляется целесообразным из-за низкой рентабельности. Разработчики просят добавить к этому слово «пока». Да, на старте технологии цена «электрической прополки» полей будет сопоставима по стоимости с применением гербицидов. Но со временем стоимость электрической обработки полей будет снижаться, поскольку не требуется никаких дополнительных вложений.
Брайан Кливингер (Brian Clevinger), соучредитель The Yield Lab Europe и управляющий директор Prolog Ventures считает, что электроэнергия является основным преимуществом для сельскохозяйственной отрасли. «Нарастает спор вокруг роста затрат и общей эффективности химических обработок, люди ищут инновации. Многие люди изучают эту технологию, и это может быть очень перспективно».
Компания-разработчик полагает, что фермеры, обладающие средними по площади земельными угодьями, будут использовать эту установку.
Практика доказывает
Сейчас Кевин Олсон, представляющий компанию-разработчика, каждый год сдает в аренду четыре устройства фермерам штатов Иллинойс, Мичиган, Миссури и Огайо. Несколько единиц устройства для «электрической прополки» всегда представлены на складе компании для продажи.
«Эта технология пока не очень известна, но она удивительна», - говорит Олсон. «Это не вредит почве. Мы много тестировали и не нашли никаких отрицательных результатов. Нет никакого ущерба для урожая и нет никаких проблем безопасности для водителей».
При этом есть возможность рационального использования электроэнергии в устройстве. Олсон рекомендует снижать рабочее напряжение (до 30%) для сорняков с учетом влажности и росы.
Устройство для уничтожения сорняков электрическим методом уже имеет две модификации. Подготовлены подробные рекомендации для применения. В том числе по агрегатированию с трактором. Рекомендованная скорость движения трактора - 4 мили в час при низкой засоренности поля и 2,5 мили в час с высокой.
По словам Олсона, проблемы, связанные с борьбой с сорняками, уже изменили и будут дальше менять будущее для таких устройств: «Проблемы с гербицидами сейчас изменились в сравнении с тем, что было 30-40 лет назад. Пожалуй, самое главное в этой технологии в том, что сорняки уничтожаются и нет никаких проблем с резистентностью. И фермеры обращают на это внимание».
Появятся ли электрические устройства для борьбы с сорняками в обычных магазинах техники для фермеров в ближайшие годы? Дипроуз считает, что ответ на этот вопрос очевиден.
В России метод уничтожения сорняков с помощью электричества также изучался. В конце ХХ века в Челябинском аграрно-инженерном университете был создан электрокультиватор, который использовал переменный трехфазный ток промышленной частоты для уничтожения сорняков. В этом устройстве был реализован тепловой механизм воздействия на растительную ткань сорняков. Устройство не получило широкого распространения из-за высокой энергоемкости основных технологических процессов.
Аналогичные устройства создавались и продолжают разрабатываться сейчас частными французскими, английскими, белорусскими и другими компаниями. И это еще один аргумент, который подтверждает, что у электрицидов есть будущее.
