James Johnson har bevittnat det industriella jordbrukets vrede. I decennier använde han och hans familj gödningsmedel, herbicider och bekämpningsmedel för att uppnå optimal avkastning på deras 3 100 hektar stora gård i New Mexico. Och till slut kom allt ikapp dem.
"Det var som om vi hade 40, 50 år av framgång och sedan plötsligt platåde vi oss och började falla av den här klippan", säger han. "Jag började titta på vad vi gjorde och insåg att det mesta var självförvållat. Vi skadade biologin ... och en stor del av vår budget gick till kemi.”
I ett försök att regenerera marken och eliminera behovet av kemisk applicering, har fjärde generationens bonde – som odlar lök, bomull, pistagenötter och paprika – experimenterat med andra alternativ. En innovativ teknik han har använt? Autonomous LaserWeeder, en automatiserad maskin som Johnson säger har ersatt behovet av att rensa fält för hand.
Sedan 2019, som en del av ett pilotprojekt för Seattle tech start-up Carbon Robotics (företaget som tillverkar Autonomous LaserWeeder), har maskinen på 9 500 pund korsat rader på Johnsons gård. Maskinerna rullar genom fälten i fem miles per timme med kapacitet att rensa var som helst från 15 till 20 tunnland varje dag och använder en kombination av laserteknik, GPS och artificiell intelligens (AI) för att döda 100 000 ogräs per timme.
Maskinens lasrar zappar ogräset medan GPS, kameror och AI-teknologier gör att maskinerna kan vara självkörande och hjälpa dem att skilja ogräs från grödor. Och eftersom dessa prylar använder termisk energi för att ta bort ogräset istället för fysiska ingrepp som jordbearbetning eller kemikalier, säger företaget att maskinen inte stör jorden. Autonomous LaserWeeder drivs av diesel och bränner cirka 22 gallon på 20 timmar, enligt Johnson.
Laser-zappade ogräs växer nära spenat. Foto med tillstånd av Carbon Robotics.
Bönder använder herbicider på en majoritet av världens jordbruksfält och sprejar globalt tillräckligt för att täcka varje hektar jordbruksmark i världen med ett halvt pund av det varje år. Introduktionen av Autonomous LaserWeeder kommer vid en tidpunkt då herbicider, och särskilt aktiva ingredienser som glyfosat, är under granskning. Ett antal studier har till exempel kopplat glyfosat till negativa miljö- och folkhälsoeffekter. Och under de senaste två åren har tre rättsfall resulterat i multimiljondollarsdomar för klagande som hävdade att glyfosat gav dem cancer, som non-Hodgkin-lymfom.
Paul Mikesell, VD för Carbon Robotics, säger att dessa problem har varit kärnan i hans motivation att utveckla en produkt som ger bönder ett bättre sätt att hantera ogräsbekämpning. Med tillräckligt många robotar som åker genom betesmarker hoppas han kunna ha en transformativ effekt på matsystemet.
"Vi kan inte fortsätta att förlita oss för mycket på kemikalier", säger Mikesell. "Jag tänker ofta på hur spännande det kommer att bli att komma till en punkt där vi över tid kan minska användningen av herbicider och bekämpningsmedel för bönder och att förbättra människors hälsa."
Mikesell säger att det är viktigt att också överväga de ekonomiska fördelarna med laserrensningsenheter. Enligt USDA-data utgör grödor som kemikalier, gödningsmedel och frön ungefär 28 procent av jordbrukarnas totala utgifter i genomsnitt; och arbetskraften utgör cirka 13,8 procent. Från interna studier som Carbon Robotics har genomfört fann företaget att maskinerna har förmågan att spara upp till 80 procent i utgifter på gårdar, vilket hjälper till att lindra oron över att hitta arbetskraft, vilket har varit en utmaning för många producenter, särskilt under pandemin.
Det finns helt klart en efterfrågan på robotar för laserrensning av ogräs. Företaget sålde slut på sina 2021 och 2022 Autonomous LaserWeeder-modeller och har börjat ta förbeställningar för 2023. Även om Carbon Robotics inte delade exakt prisinformation, säger Mikesell att kostnaden är jämförbar med en medelstor traktor (som kan variera var som helst mellan $25 000 och $50 000). Medan den nuvarande modellen är designad för större gårdar på 200 tunnland till tiotusentals tunnland, säger Mikesell att det finns planer på att tillhandahålla ett alternativ för småskalig verksamhet; den modellen kommer att landa 2023 eller senare.
Carbon Robotics är det enda företaget med en laserrensningsmaskin på marknaden vid denna tidpunkt. Men andra nystartade företag, som WeedBot i Lettland, berättade för Modern Farmer via e-post att det finns planer på att lansera andra laser-ogräsrensningsmodeller under de kommande månaderna.
Johnson, som redan är väl förtrogen med tekniken, tror att det bara är en tidsfråga innan laser-ogräsrensningsrobotar blir en stapelvara på amerikanska gårdar. "Det spelar ingen roll om du är en konventionell bonde, en regenerativ bonde, en ekologisk bonde, alla har att göra med en kamp för ogräsbekämpning på något sätt", säger han. "De flesta människor letar efter något bättre än vad som traditionellt existerar... Jag ser verkligen skriften på väggen att det här är framtiden. Och det är en av anledningarna till att jag har hoppat in så helhjärtat."
