2020年10月22日
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【農業英文4】除草機器人來啦!除草劑讓路

文/鍾慧元
美國堪薩斯州的切尼(Chney)有一座農場,他們以免耕(no till)、不使用有害化學物質,並且友善土壤和地球的栽種方式經營商業規模的農場,是堪薩斯州無農藥蔬菜的主要生產農場之一。
他們擁有5500平方英尺的蔬菜溫室、養了105隻綿羊和一隻愛吃香蕉、以饒舌歌手華倫G(Warren G)為名的駱馬,生產的蔬果銷售給當地市場、連鎖超市和眾多主廚,並教導當地家庭自己栽種作物,而最大的特點,就在於他們還是一家機器人新創公司「綠野機器人學」(Greenfield Robotics)的研發總部。

綠野的聯合創辦人克萊恩‧布勞爾(Clint Brauer)本來就是農場長大的孩子,他曾為了大城市的科技與數位化世界而離開,但最後還是回到了家族農場。他希望能證明,採用友善土地和地球的耕種方法、不使用有害化學物質,也一樣能種出好作物。

布勞爾是免耕農法的擁護者。這派農法認為耕耘翻土、干擾土地以殺死雜草的作法,會擾亂土壤中的微生物,長期下來會造成表土流失,導致產量下降、物種多樣性減少並破壞集水區,所以他們在栽種作物時,會盡量不翻動土地。但雜草依舊是最困擾農民的問題,雖然可以人工拔除,但人力太昂貴,於是有些支持免耕農法,但還是想追求經濟效益的農民,便會採用化學除草劑來殺死雜草。

可是,除草劑會讓雜草產生抗藥性,迫使農民的除草劑愈噴愈多、愈噴愈毒,有些除草劑還會隨風飛散、影響附近其他作物。有時候,農民還不得不採購經過基因改造的種子,因為,唯有這類種子才能抵抗除草劑的毒性。

布勞爾希望能找出節省人力、經濟實惠、又不使用殺草劑的除草方式。

有天他靈機一動,把割草機(mower)放上曳引機,帶到田裡去試試看,他發現,如果對雜草持續多次地割了又割,就連最頑強,已經有除草劑抗藥性的長芒莧(Palmer amaranth)最後都會長不出來,然後掛點。這種植物侵略性強、適應性強、不干擾的話可以長到將近二公尺高,最多能結出五十萬顆細小種子四處散落,若沒有及時剷除,很快就會接管整片農田。

除草機器人在黃豆田裡耕作。(圖片來源/Greenfield Robotics臉書)

割草機固然可以割掉長芒莧,但割草機不長眼,擋住去路的一律割光光,而且標準的曳引機和割草機體積也太大,擠不進一排排作物之間的間隙。田地太濕的時候也不行,曳引機會直接陷入泥濘、動彈不得。所以布勞爾想到利用能自主割草的機器人,因為機器人夠小、可以在兩排作物之間的間隙運行,重量輕、不至於卡在泥地中,而且只要多幾臺就能處理好所有田地。

但首先,他必須教會機器人「看」,判斷一排排作物的寬度。於是他找了在科技公司工作時的老朋友、也就是機器視覺軟體公司RoboRealm的創辦人史蒂芬‧簡特納(Steven Gentner)幫忙。

經過3年的研發與試驗,今年夏天他們已經準備進行機器人在田間的β測試(beta test:指多個使用者在實際使用環境中進行的測試),他們的「闊葉除草機器人」(broadleaf weeding bot)已經裝上了偵測器,可以透過影像辨識技術「看」到田間一行行延伸到遠處的作物,再與標準行間距離的數據結合,疊加上即時動態GPS定位地圖(real-time kinematic GPS map),機器人便可以沿著作物前進,按圖割草,操作者採遠距監測,只有在碰到意外狀況、如田間有異物卡住之類,才會把機器人撤回。

Small Robot Company募資實用的照片,他們甚至研發可以採草莓的機器人。(圖片來源/Small Robot Company臉書)

而在大西洋另一邊的英國,也有同樣為雜草所苦的農民,因為歐盟對有害化學物質的規範非常嚴格,使得他們在化學方面的選擇更少,也因此使得機器人技術聽起來更具吸引力。不過,同樣在開發機器人除草技術的「小機器人公司」(Small Robot Company),則採取了完全不同的除草策略:他們用炸的。

他們的機器人跟綠野公司不一樣,並不是依靠已經種好的一行行作物讓機器人沿著作物前進割草,而是運用掃描和照相技術辨識雜草。他們的4個機器人員工Tom、Dick、Harry和Wilma分工合作,Tom掃描過田地並測繪之後,將資料上傳給Wilma,最後由Dick上場,根據先前資料辨識出每一株雜草幼苗,然後送出迷你電擊,精準轟炸雜草,而不是像綠野的機器人那樣一視同仁把擋到路的全部砍光光。

講到這裡還沒有講到英文?別急,來了來了。來看看綠野公司在研發時碰到的問題吧。在公司研發的早期,機器人剛到田裡去實習的時候,有一次機器人被卡在一處到處都是碎石塊和樹枝的免耕田裡。員工想撤出機器人,再試一次,沒想到有一根樹枝扭動得就是那麼剛好,精準地戳到了電源鈕,直接在田地中央把機器人給關機了。

簡特納回想起那一次,說道:

In a million years you could never get that work if you tried, but it just randomly happens. Nature has a fascinating way of teaching you how to be humble and to respect it.

In a million years  就是在一百萬年的時間裡。有個習慣用語是 not in a million years, 當然不是真的指一百萬年啦,這裡指的是在很長很長的時間內都不可能、也就是「永遠不可能」。這句就是借了這個用法,不過否定的 not 則結合在後面的 never

you could never get that work 是說你不可能辦到這件事, work 是工作,但在這裡是「行得通」、「起作用」的意思, get that work 就是說,讓那件事情起作用、辦到那件事。

if you tried 則是「就算你有嘗試、有努力」。

randomly 是隨機這個詞 random 的形容詞, randomly happen 是隨機發生。

fascinating 是非常迷人、非常美、令人驚訝著迷、超級棒的意思, fascinating way 就是很迷人很美麗很厲害的方式。

humble 是謙卑、謙遜, to be humble 是要謙卑,後面的 respect it 是尊重它,代名詞 it 所代表的對象,就要往回找最接近的名詞,也就是大自然本身。

簡特納說的是:

就算你很努力嘗試,也永遠不可能做到(指樹枝就這麼剛好地戳到電源鈕、關掉了機器人),但這件事卻隨機地發生了。大自然就是有這麼迷人的方式教人類要知道謙卑、尊重自然。

是的,人類發明除草劑殺死雜草,雜草就演化出抗藥性;改用機器人除草,樹枝還能自己把機器人給關機。人類在想方設法取用大自然資源的同時,其實也是在迫使大自然發展出其他方式來回應這些變化。不過這不是這篇新聞的重點。

重點是不使用化學除草劑、不使用無差別傷害自然環境的方式,也還是有人想出了便宜(綠野公司設定的機器人服務方案,收費不會超過農民噴灑農藥的開銷)的方法來解決擾人的雜草問題。能不能運用在臺灣的農地?水稻田呢?相信腦筋動得快的年輕世代,一定能研發出適合臺灣的獨特方法。


【原始報導】 網媒Medium的onezero科技專欄

https://onezero.medium.com/tiny-weed-killing-robots-could-make-pesticides-obsolete-99b3a6359c39

農傳媒專欄作者/鍾慧元
自由譯者、國家地理雜誌資深特約編輯,輔仁大學中文系、愛丁堡大學東亞學系碩士。大地無條件支持所有生命,而農業實為一切的基礎。希望能認識這塊土地上更多故事,也分享其他國家的故事。

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