在圣玛丽亚郊区一片被草莓地包围的草莓地里,一对机器人整个夏天都在采摘草莓。
每个机器人都是由科罗拉多州一家名为Tortuga AgTech的公司制造的,用坚固的轮子在高架床之间滚动,然后停在工厂前。铰接臂在树叶之间操纵其传感器阵列;机器视觉软件搜索传感器数据以搜索成熟的浆果。
大多数加州草莓植物在一个季节中不断发芽鈥攍绿油油的浆果依偎在红油油的浆果旁,依偎在树叶间。如果一个未成熟的浆果挡住了去路,机器人会重新定位以获得更好的角度。安装在传感器中间的狙击手抓取器刺破浆果的茎,然后小心翼翼地将其放在机器人底座隔间中等待的塑料抓斗中。这项动议让人想起了鸟类狩猎、窥视和啄食昆虫。
据托尔图加介绍,自5月份进入这一领域以来,机器人正在以95%的准确率采摘几乎与人类采摘者一样多的浆果。种植者支付的工作支持这一说法。
Tortuga向种植者提供的广告是一种订阅模式,每个机器人采摘一盒草莓的费用与人类工人的工资相当。与人类不同的是,Tortuga机器人不需要休息,不会生病,随时准备工作,可以全天工作到深夜。目前,人类工作人员仍会在机器人之后进行定期清理工作。
但是托尔图加背后的球队鈥攁还有一些加州20亿美元草莓产业的资深专家鈥攕ee农业机器人不仅仅是节省劳动力的设备,可以降低成本,提高种植者的利润。他们认为,这是一个处于气候变化、水权、劳工斗争、土地使用和化学品监管等交叉断层线上的行业能够适应和生存的唯一途径。
托尔图加的联合创始人兼首席执行官埃里克·亚当森(EricAdamson)表示:“我的一生都致力于让我们的人类系统更有弹性。”。
从短期来看,他认为该公司正在证明其机器人的成本效益,并满足现有农场的需求。有了这些证据,该计划将向投资者注入新的资金鈥攖自2016年成立以来,该公司已筹集到2800万美元鈥攁nd“建造数千个机器人”
从长远来看,他认为机器人劳动力供应是未来草莓产业不再与美国90%的草莓种植地加利福尼亚海岸同义的关键。
Tortuga的机器人设计用于从水培桌面上生长的植物中摘草莓,而不是从几乎构成加利福尼亚州全部作物的地面草莓中摘草莓。圣玛丽亚工厂是一家名为New Wave Berry的合资企业的一部分,该合资企业由总部位于加拿大温哥华的大型水果公司Oppy成立;投资公司Farmers Gate;和红狗管理。这家合资企业已经在该地区设立了50个占地700英亩的“红狗管理”桌面试验项目,并以“快乐浆果水培草莓”为标签,在“海洋喷雾”品牌下销售成果。
桌面系统通常被保护在塑料隧道下,在荷兰和英国已经很受欢迎,托尔图加首先在那里开始将其机器人推广到该领域。使用非土壤基质鈥攕在圣玛丽亚农场的例子中,被称为椰子壳的椰子壳鈥攁隧道的保护给了种植者更多的控制权,升高的桌面床使地面害虫远离,使工人的收割痛苦减少。
在加利福尼亚州的田地里,这种台式机的价格更高,成为一种稀罕之物。在沃特森维尔、圣玛丽亚和奥克斯纳德三个草莓种植中心中,这片田地占地超过3万英亩。草莓已经是该州种植的资本密集度最高的作物之一,由于劳动力相对便宜,而且一年中的大部分时间草莓天气都很理想,加州的种植者没有感受到与欧洲同行相同的压力。
但是,一个复杂的力量组合正在对该行业产生影响,使桌面农场和机器人收割机在加利福尼亚州更加可行。最重要的转变是:对草莓种植者所依赖的化学品的监管制度发生变化。
草莓植株是一系列病毒、真菌和线虫的猎物,这些病毒、真菌和线虫会传播到泥土中,它们在那里等待着感染明年的浆果。如果没有熏蒸剂将有害生物从土壤中炸出,随着时间的推移,病原体负荷会逐渐增加,随后的作物就会枯萎枯萎。
然而,熏蒸越来越受管制。甲基溴曾是业界最受欢迎的物质,十多年前因其对臭氧层的影响而被禁止,同时也被确定为神经毒素和呼吸刺激物。氯化苦是一种常见的熏蒸剂,最初用作化学武器,但它的使用越来越受到缓冲区的限制,缓冲区要求种植者在经过处理的田地与道路、房屋和水体之间留有一定距离。1,3-二氯丙烯通常被称为Telone,是一种已知的致癌物,在加利福尼亚州受到严格的年度使用限制。
在对其使用进行审查的同时,正如加州大学圣克鲁斯分校教授朱莉·古特曼(Julie Guthman)在其2019年出版的关于熏蒸剂和加利福尼亚草莓产业的书《枯萎》(Wilted)中所述,熏蒸剂在应对近年来出现的对草莓的新旧威胁方面似乎正在失去效力。
古特曼说:“人们普遍认为熏蒸剂在这个世界上并不长。”。“它们是非常古老、肮脏的化学物质。”
化学体制的转变使桌面农场更具吸引力,尽管它们的安装成本更高。种植者可以扔掉去年的基质,放入新的一批,而不是每年试图熏蒸土壤中潜伏的危险。
桌面系统更好的人体工程学也使得招募经验丰富的收割工人变得更容易,否则他们可能会采摘生长在高灌木丛中的黑莓或覆盆子。
加州种植者平均每年向采摘草莓的工人支付每英亩35000美元以上的工资。根据加利福尼亚大学最新的2021成本研究,这相当于草莓种植每英亩总成本的40%,随着新的州工资和加班法于2022年生效,这些数字可能已经上升。
近年来,加利福尼亚州的种植者在吸引收割劳动力方面遇到了困难,通货膨胀和劳动力市场紧张促使全州工人要求更高的工资。一些种植者依赖H-2A外来务工计划带来的工人,该计划确保了稳定的劳动力,但成本较高,因为签证条件要求雇主在2022年提供住房、食物和17.51美元的最低工资。工资占种植者支出的很大一部分,随着时间的推移,机器人可靠性的提高和成本效率的提高是难以抗拒的诱惑。
桌面系统使Tortuga的草莓机器人能够通过机械臂更容易地采摘草莓,并保护机器人免受直接暴露在恶劣环境中,从而完成他们的交易。亚当森说:“我们希望加快采用桌面和受控环境种植,并帮助这些农场取得成功。”。“机器人帮助这些农场更具经济效益,并腾出更多资金投入建设。”
瑞安·哈里森(RyanHarrison)是圣玛丽亚农场管理公司红狗(Red Dog)的副总裁兼总经理,他认为桌面和机器人收割是该行业即将发生的更为戏剧性的转变的关键组成部分,这可能会使加州失去草莓王的地位。
他预测,在未来几十年里,随着平均气温上升、干旱持续时间延长、用水受到更多限制、发展推动土地价格上涨,并将缓冲区进一步扩大到农田,该州的三个主要种植区将不再适合户外种植。
他预测,在三个主要的草莓产区中,圣玛丽亚的种植期可能最长,气候温和,水权稳定,距离主要城市中心更远。哈里森说:“在底特律、芝加哥或新泽西等地,一切都可能进入温室或室内之前,圣玛丽亚将是加利福尼亚州最后的种植区之一。”。“看看水晶球,那将是20年,30年后。”
但加州目前的主导地位取决于数万名熟练的采摘工人。转向在室内或美国主要地铁地区郊区的隧道下种植草莓需要新的劳动力来匹配。
这就是机器人发挥作用的地方。Tortuga的另一位联合创始人兼首席技术官蒂姆·布莱克比尔(Tim Brackbill)说:“一旦你开发出一个系统,你可以在任何地方生长,你不在乎土壤,你不太在乎气候,它在其他地方用同样的机器人以非常相似的方式工作,你就可以做所有这些很酷的事情。”。
“可持续性是一个很好的词,但它正变得越来越迫切,”亚当森说。“我们必须能够以更具弹性和适应性的方式种植粮食,因为美国西部的大火不会停止,水不会突然回流。”
然而,在水晶球之外,加州仍有数以十亿计的草莓生长,在机器人、水培、分布式草莓系统生根之前,还有许多障碍需要克服。
加州大学圣克鲁斯县合作推广中心主任兼浆果专家马克·博尔达同意加州草莓面临诸多挑战鈥攂ut怀疑机器人带来的桌面农场的经济效益,也怀疑该州的产业会有任何发展。
Bolda说,尽管他已经看到了一些实验,但到目前为止,台式电脑的使用受到了限制。他说,随着新的熏蒸剂制度的实施,“情况变得越来越不确定,我们开始看到更多的疾病,因此大公司正试图在桌面上提升竞争力,但不是大规模的。”
当他与人合著坎特伯雷大学最新的草莓成本研究时,他研究了一种生长在地面塑料内衬沟渠中的水培系统,而不是更昂贵的桌面,并发现经济是“一场灾难”。在一个平均田地里,不包括收割劳动力,每年的成本加起来高达每英亩45000美元。在水培系统中,同样的成本增加了一倍多,达到10万美元以上。
Red Dog的Harrison拒绝透露详细的成本信息,但他表示,虽然他们的桌面种植的每英亩成本高于传统农田,但桌面种植的产量越高,经济效益就越好。哈里森说:“我们生产的产品太多了。”鈥攗每英亩增加50%的草莓鈥?单位生产成本实际上更低。”
博尔达说:“我有一些种植者告诉我,成本比他在研究中检查的水培装置要低一些”,并指出,年轻的种植者,他估计平均年龄在“60岁左右”的行业中的少数人,更热衷于尝试新技术。博尔达说:“我受到了一些年轻人的训斥,我真的需要提高自己的水平”,并参与到桌面增长中来,“但我的财务状况令人不安。”
他承认,grow anywhere对机器人供电操作的设想“真的很有趣”,但怀疑加州草莓系统是否如此便携。“如果有什么不同的话,我可以看到桌面和土壤的混合”正在发展,博尔达说,但他相信,由于气候和行业集中,随着更精细和有针对性的土壤害虫管理取代了旧的熏蒸系统,加利福尼亚海岸的常规土壤田将持续存在。
在圣玛丽亚试验场,托尔图加的机器人车队已经显示出改善的迹象。哈里森说,该公司计划将其在红狗的商业试验延长到明年,并扩大其种植面积。
具有讽刺意味的是,托尔图加现在最大的瓶颈之一是人力。亚当森说:“如果一个机器人有问题,我们可能需要四个小时来解决,但其中一半的时间只是等待有人来解决。”。一个潜在的解决方案是:将收割工人重新培训为机器人操作员和机械师。圣玛丽亚的一位采摘者已经接受了这样的培训。
当人类学习在机器人上工作时,机器人正在学习更像人类的工作。亚当森说,仲夏的软件更新使他们的挑选速度提高了一倍。“我们的速度基本上和慢人一样快,但质量确实很高,我们认为我们可以越来越快,”他说。托尔图加的创始人预计,他们的机器人将在不久的将来与人类的产出相匹配,以较慢的速度工作更长的时间,并在“一两年内”达到人类选择的速度
亚当森补充道:“我确实认为我们将达到相当好的人类速度,尽管我确实认为最优秀的人类将能够在这些判断驱动的任务中超越机器人。”。“但这没关系。它不一定要比每个人都好,它只需要比足够多的人好。”
2022年《洛杉矶时报》。由Tribune Content Agency,LLC发行。