Pszczoły do zadań specjalnych
- Szczegóły
- Kategoria: Wiadomości rolnicze
B-Droid to być może pierwszy na świecie autonomiczny robot zapylający. Urządzenie powstało na Politechnice Warszawskiej i już przetestowano je na uprawach truskawek i czosnku. Potrafi samodzielnie poruszać się między grządkami, znajdować kwiaty i przenosić między nimi pyłek.
Zgodnie z raportem Międzyrządowej Platformy Różnorodności Biologicznej i Funkcji Ekosystemu (IPBES) roczna wartość zapylania kształtuje się na poziomie 235–577 mld dolarów. Pszczoły, motyle i muszki odgrywają ważną rolę w gospodarce, ponieważ zapylają niemal 90 proc. gatunków roślin i 75 proc. upraw rolnych na całym świecie. Ich działalność wpływa zarówno na zwiększenie urodzaju, jak i polepszenie jakości plonów. Niestety, w ostatnim czasie wymieranie pszczół staje się coraz większym wyzwaniem dla człowieka. W opinii naukowców, 40 proc. zapylaczy może niebawem zniknąć z powierzchni globu. Problem ten skłonił ludzi nauki do wykorzystania nowych technologii. Podjęto próby stworzenia „sztucznej pszczoły” – drona, który przynajmniej w pewnym stopniu zastąpił by pracę owadów zapylających.
Pomysł na skonstruowanie urządzenia zapylającego narodził się jakiś czas temu w Kanadzie i Stanach Zjednoczonych, gdzie zaobserwowano proces masowego ginięcia pszczół. Wiosną 2007 roku ogromne straty z tego tytułu zaczęli notować plantatorzy owoców, warzyw i roślin oleistych. Na terenach, na których owady te wyginęły całkowicie, trzy czwarte roślin pozostawało niezapylonych, a plony zmniejszyły się nawet o 40 proc. Z czasem problem uwidocznił się także w Europie i Azji.
Szacuje się, że ponad jedna trzecia roślin uprawnych i aż ok. 90 proc. roślin dziko rosnących wymaga zapylania, a to właśnie pszczoły są głównymi owadami zapylającymi. Już dziś na niektórych obszarach rolnicy muszą sprowadzać owady z daleka, co znacznie podwyższa koszty produkcji żywności.
Od września 2012 roku na Wydziale Mechaniki Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej trwają prace nad stworzeniem automatycznego układu do zapylania. Przy projekcie pracuje grupa 12 naukowców pod przewodnictwem doktora Rafała Dalewskiego. Jedną z motywacji warszawskich naukowców było przeciwdziałanie masowemu wymieraniu pszczół, od których istnienia uzależnia się nasze życie na ziemi. Ponadto, jak twierdzą twórcy, przy pomocy dronamożna rozwiązać wiele problemów, jakie pojawiają się przy namnażaniu nasion i przy uprawach hodowlanych.
W wyniku doświadczeń konstruktorom udało się stworzyć urządzenie, które samo potrafi odnaleźć kwiat, zebrać z niego pyłek i przekazać go na znamię tego samego lub innego kwiatu tego samego gatunku, za pomocą specjalnych miotełek. Podczas swojej pracy robot musi być na tyle delikatny, aby nie uszkodzić roślin. Jego ruchami nie steruje zdalnie człowiek - urządzenie jest w swojej pracy samodzielne. Najważniejszymelementem jest oprogramowanie, dzięki któremu możliwa jest właściwa lokalizacja obiektu.
W ramach programu, dofinansowanego w kwocie ponad miliona złotych przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, inżynierowie rozwijają trzy warianty urządzeń: latające, jeżdżące i trawersujące. Każde z nich przeznaczone jest do innego rodzaju upraw. Roboty te wiele też łączy. Mają wspólną metodę pozycjonowania, czyli wyszukiwania obiektów w terenie” – tłumaczy dr Dalewski.
Roboty latające, choć to najbardziej spektakularna część projektu, sprawdzają się tylko w przypadku określonego rodzaju upraw.Sam lot, nawet małego urządzenia zużywa duże ilości energii, a to oznacza, że jego wydajność jest mniejsza niż robotów jeżdżących na kołach, którebardzo dobrze sprawdzają się w hodowlach, w których rośliny rosną w równych grządkach. Z kolei trudno sobie wyobrazić, by zapylały krzewy czy drzewka owocowe. Dlatego kiedy urządzeniawejdą do komercyjnej produkcji, będą dostosowane do konkretnego rodzaju produkcji. Robot latający będzie wyposażony w turbinę, dzięki której urządzenie unosi się w powietrzu, precyzyjny układ sterowania, źródło zasilania, czułą kamerę oraz zaawansowany system elektroniczny. Najważniejszą jego część stanowi pędzelek, służący do zapylania kwiatów.Roboty latającesprawdzą się przede wszystkim w hodowli roślin pod osłonami, gdzie wpływ czynników zewnętrznych jest w dużym stopniu ograniczony.
Pierwsze próby polowe z wykorzystaniem urządzenia jeżdżącego dotyczyły upraw rzepaku. Robotowi udało się autonomicznie, czyli w sposób niesterowany ręką użytkownika, znaleźć roślinę w otoczeniu, dotrzeć do kwiatu i zebrać z niego pyłek. W 2016 roku naukowcy przeprowadzili doświadczenia na dwóch rodzajach upraw - truskawkach i czosnku, podczas których udało się przenieść pyłek z kwiatu na kwiat nie powodując przy tym żadnych szkód na roślinach.
Za pośrednictwem „sztucznych pszczół ” możliwa będzieprecyzyjna kontrola procesu zapylania. Owady zapylają w sposób bardziej losowy, natomiastroboty mogą przenosić pyłek tak jak zostało to z góry zaprogramowane, np. z danej grządki na konkretną, inną. Takie rozwiązanie znalazłoby zastosowanie między innymi przy tworzeniu nowych odmian roślin.
Trzeba jednak podkreślić, że ambicją konstruktorów w żadnym razie nie jest całkowita eliminacja pszczół. Wręcz przeciwnie chodzi im o częściowe odciążenie tych pożytecznych owadów. „My z naszymi robotami chcemy trafiać na takie uprawy, gdzie rzeczywiście to jest potrzebne – przy namnażaniu nasion, przy uprawach hodowlanych. Pszczoły i tak nie są tam wykorzystywane, bo w tak ciężkich warunkach pracują głównie trzmiele. To właśnie je możemy zastąpić robotami. Przy różnych odczytach zaznaczamy, że pszczół nie da się zastąpić i musimy robić wszystko, żeby nie dopuścić do ich wyginięcia. I absolutnie nie chcemy z nimi konkurować” – zapewniają badacze.
Oprac. Joanna Radziewicz
Literatura:
- Olszewska, K.: Roboty zapylające to nie konkurencja dla pszczół. Dokument Dostępny w Word Wide Web: http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,401191,roboty-zapylajace-to-nie-konkurencja-dla-pszczol.html
- Tomala L.: B-Droid - robot z Politechniki Warszawskiej zapylił pierwsze truskawki. Dokument Dostępny w Word Wide Web: http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,410258,b-droid---robot-z-politechniki-warszawskiej-zapylil-pierwsze-truskawki.html
- Rożek T.: Pracowity jak... robot. Dokument Dostępny w Word Wide Web: http://gosc.pl/doc/2413245.Pracowity-jak-robot/2
