רובוטים המבצעים את כל עבודת הידיים במשתלת צמחי נוי, כלים אוטונומים המבצעים בעצמם פעולות עיבוד במטע ובשדה הפתוח, קטפות המבצעות בעצמן את הקטיף בחממת העגבניות או במטע התפוחים, חדר בקרה השולט על כל הפעולות החקלאיות, העתיד כבר כאן!
*תמונה ראשית: מרסס ממחזר – חיסכון בחומרי הדברה והקטנת זיהום סביבתי
הייטק בחקלאות, כך ניתן לכנות את הכנס לחדשנות במיכון חקלאי שנערך בנובמבר במכון וולקני בו הוצגוחידושים ופיתוחים בתחום המיכון החקלאי. בכנס הוצגו על ידי חקלאים ואנשי חברות כלים ושכלולים דמיוניים לחלוטין, שונים לחלוטין מכל מה שהכרתי מעבודתי בשדה ומלמודי בבית ספר חקלאי ובפקולטה לחקלאות.
לאחר דברי הפתיחה של מנכ"ל משרד החקלאות לביטחון המזון אורן לביא והסמנכ"ל יוסי שטיינברג(השקעות ומימון), סקר רוני אמיר מנהל תחום מיכון וטכנולוגיה בשה"ם, את יעודו של תחום זה: תמיכה רוחבית במדריכי הצומח, החי, הצומח וענפי השירות, פיתוח ממשקים אגרוטכניים, פיתוח טכנולוגיות ואנרגיה חלופית, תכנון ופיתוח מיכון וטכנולוגיה לחקלאות וייעול יישום חומרים כימיים.
המשימות: 1. פיתוח פטרונות טכנולוגיים לגידול רציף, איכותי ורווחי בחממות עגבניות מבוקרות אקלים לגידול רציף כל השנה. 2. בחינה טכנולוגית לקירור לילה שתאפשר גידול ורדים ועגבניות בקיץ. 3. יישום מסחררים בחממות ירקות להפחתת הנגיעות בחממות. 4. מנגנון לפריסה וקיפול רשת מעל מטע נשירים. 4. תכנון מבנים מעל בריכות דגים למטרת רציפות גידול מתועש ושימוש יעיל במים. 5. ניסוי מערכות סולריות על חממות ומטעים והשפעתם על היבול ויצור אנרגיה.
האתגרים של תחום מיכון וטכנולוגיה: שטיפת פנלים סולריים. גידול הידרופוני בשתי קומות, רובוטים קטיף לתפוחים והדרים,. כלים אוטונומיים, מערך מיון להדרים, רובוט האבקה לאבוקדו, מנערות לזיתי מאכל, שימוש באוזון נגד וירוסים ופטריות, קלטור לפתיחת אוורור מסביב לעץ, מיכון ורובוט לתות שדה – מעבר לתות תלוי.
שחר סלע מכפר תבור הציג מרסס ממחזר בנפח נמוך של CAFFINI לכרם יין. המרסס מצוייד בטכנולוגיות מתקדמות שמבטיחות פיזור אחיד של חומרי הדברה בהתאם לגודל הגפן, מה שמסייע להפחתה משמעותית בשימוש בחומרי הדברה. המרסס מצויד במערכת היגוי אוטומטית לעקיבה אחרי הטרקטור, כמו כן הוא מצויד בסרן נוסף להפחתת הידוק הקרקע. במרסס יש 4 פילטרים, המסננים את החומר הממוחזר למיכל הראשי. ארבעת מפוחי האוויר נשלטים על ידי ווסט הידראולי חשמלי וניתן לכוון את העוצמה בהתאם לגודל הגפן.
גיא שפירא מגד"ש משמר העמק, הציג מזרעת שורות "חכמה" הזורעת מידי שנה כ-15,000 דונם, היא זורעת 12 שורות, כאשר מורכבת מקורה מרכזית ל-6 שורות ו-3 יחידות מתקפלות. המזרעה בעלת מערכות מתקדמות: מערכת כימות זרעים המורכבת מצלחות פלסטיק המשתנות בהתאם לסוג הזרע, עם מנגנון פינוי וניקוי זרעים, המאפשר דיוק מירבי בכמות ואחידות בפס הזריעה גם במהירות עבודה גבוהה, מערכת שמירת לחץ הידראולית כלפי הקרקע המאפשרת זריעה בעומק אחיד, חיישן בפס הזריעה המספק נתוני אמת על טמפרטורה, לחות, חומר אורגני, אחידות בפס ושאריות שלף. כמו כן יש מסך זריעה עצמאי, השולט בכלל המערכות ומרכז את כל המידע הרלוונטי.
הרצאה בנושא: מערכות אוטונומיות ורובוטיקה בחקלאות – אתגרים ושאיפות הוגשה ע"י פרופ' אביטל בכר, סגן ראש מינהל המחקר החקלאי. עלות כוח האדם הונו מרכיב עיקרי בייצור החקלאי ועומדת על 25-40% מכלל עלויות הגידול. בארץ קיים מגוון גדול של גידולים חקלאייםולא בהכרח פתרון טכנולוגי לגידול אחד, מתאים לגידול אחר. לכן במקרים רבים, חלק מהפעולות לא מבוצעות, או מבוצעות בתדירות נמוכה בשל זמינות ועלות ידיים עובדות. לכן יש לייעל את העבודה, להגדיל את התפוקה ולחסוך בכוח אדם. זאת ע"י שיפור הנדסת ייצור וגורמי אנוש, שיטות אגרוטכניות, טיפוח זנים ועיצוב הצמח, מיכון, מערכות אוטומציה, רובוטיקה ובינה מלאכותית. האתגרים העומדים בפנינו: פיתוח טכנולוגיות ומערכות אוטומציה ורובוטיקה למשימות חקלאיות, התאמה למגוון גידולים חקלאיים, התאמה למשימות חקלאיות ותהליכי גידול שונים,ביצוע משימות באופן משביע רצון מבחינה חקלאית, פיתוח מערכות ריווחיות לחקלאים, הקטנת התלות בידים עובדות ואיסוף מידע תוך כדי ביצוע המשימה החקלאית. השאיפות הן להגיע לפיתוח מערכות אוטומציה ורובוטים לקטיף, גיזום והדליה בגידולים שונים, פיתוח מערכות ריסוס אוטונומיות בגידולים עתירי ריסוסים, פיתוח זנים בעלי הבשלה אחידה, פיתוח מערכות אוטומציה לטיפול בגזם, פיתוח שיטות אגרוטכניות ועיצוב הצמח לצורך התאמת אוטומציה ורובוטיקה ופיתוח מודלים של בינה מלאכותית לצורך קבלת החלטות במערכות מתקדמות בחקלאות.
פרופ' אביטל הביא דוגמאות למיכון חדשני: 1. מתקן לעישוב ע"י חישמול העשבים בדומה לפעולה של מכת ברק. הזרם החשמלי עובר בצינורות המים של הצמח וקורע אותם. המתקן יודע להבחין בין העשב לצמח התרבות ע"י מצלמה וניתוח הספקטרום של הצמחים. מצבר סטנדרטי של רכב, יכול להספיק לקטילת חצי מליון עשבים. 2. מערכת רובוטית לזיהוי וירוסים בעגבניות, מזהה את הצמחים הנגועים הרבה זמן לפני שהחקלאי יכול לזהות את הסימפטומים בצמח.זאת ע"י הבחנה בתכונות החשמליות המשתנות בצמח הנגוע.
כלים אוטונומיים לבתי צמיחה, לכרם ולמטע הוצגו ע"י יפתח שלומי מחברת תמיר אלקטרוניקה. כלים אוטונומיים שאפשר להרכיב עליהם מערכות שונות כמו: מערכת לספירת אשכולות ענבים ובדיקת אחוז הסוכר והבשלה, מרסס אוטונומי לחלוטין וחמור עבודה אוטונומי המתנייע עצמאית בשטח או מלווה את העובדים המעמיסים עליו תוצרת חקלאית, או כל משא אחר.
הרצאה בנושא: אוטונומיה בחקלאות הוצגה ע"י דקלה ידיד מחברת זורונט שסיפרה כיצד ניתן ליישם בינה מלאכותית בשטח חקלאי פתוח, כשאחת המטרות למנוע נזקים בחקלאות. המטרה ליצור בקר על שיעזור לחקלאי לנהל תהליכים מרחוק. התקשורת עם הרובוט היא בטלפון או בהתכתבות, כאשר הרובוט מבקש לקבל נתונים והחקלאי עונה לו באפליקציה. המערכת שולחת סרטונים וטקסטים המתארים את המידע למניעת נזקים. בעתיד, לאחר שתלמד את השטח, המערכת תדע גם לתת המלצות ולהנגיש את השטח לחקלאי בצורה יעילה וזולה.
נדב רותם מחברת ערוגה הציג פתרונות רובוטיים להאבקה והדלייה בחממות עגבניות. החזון של ערוגה לפתח רובוט זול ורב תכליתי לשיפור הייצור בחממות ירקות. הרובוט יהיה מסוגל לבצע האבקה, השכבת הצמחים, זיהוי מחלות ומזיקים, הדליה, דילול והורדת עלים. כרגע הרובוטים מותאמים לחממות הולנדיות המהוות כ-15% מכלל החממות בעולם, אך נמצאים בתהליך התאמה לחממות בארץ. גידול העגבניות מתאים למיכון רובוטי, היות והגידול נמשך כל השנה, כאשר מתבצעות כל הזמן פעולות הדורשות עבודה רבה, כמו קטיף, הורדת עלים בוגרים ודילול פרחים. חלקי הצמח מרוכזים באזורים קבועים: הפרחים למעלה והפירות הבשלים למטה. ההאבקה היא עצמית ונעשית ע"י הרעדת הפרח. נמצאים בשלבי פיתוח: רובוט אוטונומי להורדת צמחים בהדליה הולנדית, וכן שילוב מצלמה המאפשרת קבלת מפת חום לזיהוי חרקים מזיקים ומועילים בחממה.
רובוט אוטונומי לקטיף עגבניות הוצג ע"י מוטי שוורץ מחברת MOTOMOTION. עלות עבודת הקטיף מהווה כ-50% מעלות העגבנייה ויש קושי במציאת עובדים, גם עקב תנאי האקלים הקשים בחממה. החממה באירופה נבנית באולמות של כ-50 דונם כל אחת, היא מבוקרת טמפרטורה ולחות והצמח נשתל על מצע מנותק וגדל בהדליה עד לגובה 4.5 מ'.
הרובוט האוטונומי הינו בעל זרועות קטיף עליהן מספריים חכמות לחיתוך. מערכת ראיה ממוחשבת הכוללת בינה מלאכותית, סורקת את הצמחים ומזהה את פירות העגבנייה הראויים לקטיף. כמו כן מצויד הרובוט במערכת אריזה האורזת את העגבניות בארגז שלאחר מילויו מתחלף בארגז חדש. הארגז מועבר לעגלה וכשזו מתמלאת, היא מוחלפת בעגלה חדשה.
רובוט לקטיף עגבניות של חברת Motomotion
שלב ינאי ממשתלת ינאי בתי צמיחה הציג מפעל רובוטי לייצור עציצים פורחים לגינון ולנוי במשתלה. לבית הגידול צמוד אולם רובוטי, בו הייצור נעשה על שולחנות הצפה. הרובוטים מכניסים ומוציאים עציצים לשולחנות ומבצעים את כל פעולות הגידול: שתילה, פיזור, ריווח וקיטום. לאחר מכן מוסעים העציצים לבית הצמיחה על גבי מסועים. השימוש בטכנולוגיות החדשניות מביא ליצירת יתרון תחרותי באיכות המוצר, להקטנת עלויות הייצור, צמצום התלות בכוח אדם ולהפחתת זיהום הסביבה ע"י טיפול במים, בדשן ובחומרי ההדברה.
פרויקט מעניין נוסף הוא גידול ירקות בקומות בחדרים סגורים. על כך סיפר ד"ר נביל גנאים מחברת ר.פ. גרוטק. החברה פיתחה טכנולוגיה של גידול ירקות בקומות בתוך חדרים ללא אור שמש. הטכנולוגיה מבוססת על גידול צמחים אופקי בקומות, מרובה מחזורים, תוך שליטה מלאה באקלים, תאורה, פחמן דו חמצני, השקיה ודישון וללא שימוש בחומרי הדברה, כאשר ניתן ליצור בכל מקום ובכל זמן, ללא תלות בסביבה החיצונית. בתנאים אלו ניתן ליצר 7 מחזורי עגבניות בשנה, ו-13 מחזורי יצור מלפפונים.
ד"ר אבראהים יחיא ראש צוות אנרגיה חלופית במו"פ המשולש הציג מערכת סולרית חכמה לייצור מזון ואנרגיה בחממות. הפנלים הסולריים לייצור אנרגיה, מותקנים על גג החממה, כאשר מבוצע ניווט אוטומטי של הפנלים בהתאם להצללה האופטימלית הדרושה לצמחים בחממה.
ההרצאה האחרונה ניתנה ע"י אורי דרורי מחברת דרורי מהנדסים בנושא: בקרת אקלים, תנאים וסביבה בחממות. דרורי הציג שתי מערכות בקרה: מערכת קירור מיועדת להקטין את טמפרטורת הקרקע בקיץ ל-13 מעלות בלילה ול-18 מעלות ביום. המערכת מבוססת על קירור מים, כאשר פיזור הקור בקרקע הוא ע"י צנרת הטמונה בערוגות הגידול. בקר טמפרטורה בערוגה, מפעיל ומפסיק את יחידת הקירור לסירוגין עד לקבלת הטמפרטורה הדרושה. המערכת השנייה היא: מערכת לחימום, ייבוש, והעשרה בפחמן דו חמצני המיועדת: 1. לצמצום פליטת גזי החממה לאטמוספירה ע"י העברתם לחממה לצורך העשרה בחמצן דו פחמני בשעות בהן הצמח צורך אותו. 2. פיזור חום בתוך סבך העלים, אשר פולט קרינה רדיאלית וגורם לטמפרטורת העלה להיות גבוהה מטמפרטורת האוויר ובכך למנוע התעבות מים על העלה הגורמת למחלות. 3. יצירת תנועת אוויר באזור העלווה למניעת הצטברות לחות על העלה. 4. ייבוש ע"י החלפת אוויר בחממה תוך ניצול החום השיורי מהארובה.
