Bioøkonomi

Oppdatert: 31.08.2017

Publisert: 04.11.2016

Er du klar for å bytte ut traktoren?

Nå kommer robotene på jordet!

Oppdatert: 31.08.2017

Publisert: 04.11.2016

Det globale landbruket må svare på en stor utfordring: Hvordan kan vi produsere mer mat samtidig som vi reduserer klimautslippene og bruken av usunne plantevernmidler? I samarbeid med norske bønder har forskere kanskje funnet svaret: Landbruksroboten Thorvald.

Roboter på jordene

Robotene har for lengst inntatt norske fjøs. Norge har dobbelt så mange roboter i bruk som noen annet land. Hver tredje liter norsk melk kommer fra kuer som er melket av roboter.

Professor Pål From har sammen med studentene ved på Maskin- og produktutvikling på NMBU på Ås i Akershus utviklet landbruksroboten Thorvald. Roboten vil kunne observere, analysere, pløye gjødsle, så, luke, sprøyte og høste. Thorvald kan gjøre alt traktoren kan og litt til, helt av selv 24 timer i døgnet.

– Landbruksrobotene kommer til å ha like stor betydning for korn- og grønnsaksprodusentene som melkeroboten har for melkebøndene, sier From.

Det ligger også en klimagevinst i den nye roboten.

– Med Thorvald så kan de store og fossildrevne traktorene være historie.

Les mer: Roboter kan revolusjonere det norske landbruket

Takk til traktoren for lang og trofast tjeneste

Traktoren har vært bondens gode venn i et halvt århundre og har med sin enorme kraft bidratt i stor grad til at bøndene har fått mer ut av jorda si. Men bruk av traktoren har også noen negative konsekvenser, som man inntil nå bare har måttet leve med.

– Traktoren er stor og tung hvilket fører til at jorda pakker seg sammen. Jorda er jo egentlig ikke så hard som vi ofte ser på jordene. Tenk bare på hvordan jorda ser ut når du går tur i skogen, forklarer From.

Det er vanskeligere for plantene å vokse opp når jorda pakker seg sammen.

– Det er gjort undersøkelser på at jordpakking fører til 5-20 % reduksjon av avlingene.  Vi tror at ved å bruke lettere utstyr vil vi kunne kompensere for denne reduksjonen og faktisk øke avlingene, sier From.

Traktoren er så stor og tung at den pakker sammen jorda og gjør det vanskelig for plantene å vokse opp. Det er gjort undersøkelser på at jordpakking fører til 5-20 % reduksjon av avlingene. Foto: Aleksander Andersen

Thorvalds størrelse og vekt er alfa og omega

Thorvalds størrelse og vekt er noe From og studentene har lagt stor vekt på. Materialene som er brukt til å bygge roboten er svært lette. Årsaken til dette er ikke bare for å forhindre jordpakking, men også for å gi bonden et redskap tilpasset norske forhold.

– Mye av det store og tunge utstyret som blir brukt på norske jorder i dag er ikke spesielt tilpasset norsk matproduksjon. I Norge har vi en spesiell topografi og klima som skiller seg ut fra landbruksområdene ellers i verden, sier From.

Landbruksroboten er også tilpasset norsk klima, hvor det i perioder er mye regn.

– Ofte vil traktoren sette seg fast i gjørma. I verste fall fører dette til at man ikke kommer seg ut på jordet når man skal og sesongen er ødelagt før den er begynt. Thorvald er så lett at den ikke vil påvirkes av dette. Det betyr at bonden kan få gjort jobben på det optimale tidspunktet og trenger ikke vente på riktig vær, sier From.

Været vil bli våtere i fremtiden

From mener været kommer til å bli enda mer utslagsgivende i fremtiden enn det er i dag. Klimaforskere mener Norge vil få et varmere, villere og våtere vær i årene framover.

– Vi vet at det vil regne mer i fremtiden enn det gjør i dag og det gjør det tvingende nødvendig å bruke lettere utstyr, sier From.

En lettere landbruksrobot er også godt nytt for klimaet

– Thorvalds størrelse og vekt gjør at den ikke trenger like mye energi som en traktor og kan benytte seg av fornybar energi fremfor fossilt drivstoff. Dette vil bety at landbruket i praksis vil bli fossilfritt, sier From.

Les mer: Robotene gjør for alvor sitt inntog i norsk landbruk

Traktor vs Thorvald

Kommer landbruksrobotene til å danke ut traktoren? Foto: Aleksander Andersen

Presisjonslandbruket vil føre til mer miljøvennlig landbruk

Bruk av gjødsel fører ikke bare til økte avlinger. Gjødsel er, og har vært, både et klima- og miljøproblem.

Gjødsel fører til utslipp av den naturlige klimagassen lystgass. Norges totale lystgassutslipp er på 5 prosent. Jordbruket står for 70 prosent av lystgassutslippene. Miljødirektoratet skriver at: «Hvor store utslippene er, påvirkes av hvordan jorda bearbeides og hva som dyrkes, i tillegg til fuktighet, oksygeninnhold og temperatur i jorda».

– Et jordstykke har ikke samme kvaliteten på hele arealet. Selv på et avgrenset geografisk område vil det være store forskjeller på hvilken type og hvor mye gjødsel som bør tilføres. Like mye gjødsel overalt på et jorde blir nesten alltid feil, sier professoren.

Mindre gjødsel, men likevel mer mat

NMBU samarbeider med universitetet i Lincoln for å gjøre Thorvald i stand til å gjøre de nødvendige målingene ute i felt. Thorvald-roboten som er solgt til England er blitt utstyrt med jordsensorer og bildeteknologi som analyserer jordsmonnet og kan vurdere om det trengs gjødsel, og hvor mye som behøves på de ulike områdene.

– Vi tror at ved presisjonsgjødsling så vil gjødselbruken i landbruket reduseres betraktelig og problemer som overgjødsling og avrenning vil være historie, sier From.

I fremtiden vil analyseverktøyene være så avanserte at man kan måle hvordan gjødselen vil påvirke utslippene i forhold til fuktighet, oksygeninnhold og temperatur i jorda. Dermed vil man kunne beregne hvor mye gjødsel som er forsvarlig med tanke på både produksjon og klimautslipp.

– Ettersom jordpakking ikke lenger vil være et problem så vil man i utgangspunktet også trenge mindre gjødsling. Vi kan altså redusere bruken av gjødsel samtidig som vi vil produserer mer mat, sier From.

”Big data” – store datasett

Det er ikke bare i markedsføring- og IT-miljøene det snakkes om ”big data”. Bilde- og sensorteknologien som er koblet til landbruksrobotene vil gi hver enkelt bonde mye informasjon og ny kunnskap om jorda si. From mener den store verdien med datainnsamlingen vil ligge i å se alle dataene under ett.

– Ved å analysere alle dataene som robotene henter inn over hele landet kan vi sammenligne produksjonsmetoder og finne ut hvorfor noen får mer ut av jorda si enn andre. Men, dette forutsetter jo at bøndene er villige til å dele data med hverandre, sier From.

Se video av hvordan Thorvald innheter data i åkeren

Norsk landbruk kan bli 100 prosent kjemikaliefri

«Organic foods» er en av USAs største mattrender og etterspørselen etter økologisk mat i Norge øker.

– Markedet for økologiske produkter er økende i Norge og norske produsenter bør ha målsetting for å tilfredsstille dette markedet med norske produkter. Her er importen for stor, sier organisasjonssjef i Gartnerhallen, Arve Gladheim.

Likevel er det mange norske bønder som kvier seg for å produsere økologisk. En av årsakene er at det er svært tid- og arbeidskrevende å bli kvitt ugress og skadedyr. Det betyr mange timer med luking i åkeren.

– Avanserte kameraer og sensorer installert på Thorvald kan identifisere ulike vekster og skille mellom matplanter og ugress. Dette betyr at roboten kan luke vekk eller sprøyte ugresset, men la matplanten stå i fred. Ved denne teknologien kan bruken av plantevernmidler reduseres med 90-100 prosent, sier From.

Arve Gladheim er usikker på om norsk landbruk blir 100 prosent økologisk, men tror at landbruksroboter i stor grad vil bidra til mindre bruk av gjødsel og plantevernmiddel.

– Om roboter vil bidra til å gjøre frukt- og grøntproduksjon mer økologisk er jeg usikker på, men ved bruk av GPS som presisjonsverktøy vil en klare å bruke gjødsel og plantevern mye mer effektivt og målrettet. Dette vil bidra til mindre avrenning og forurensing, og faren for restmidler i sluttprodukter blir mindre, sier Gladheim.

Meldugg ikke lenger en trussel for jordbærprodusentene

Noen plager som frukt- og grøntprodusentene står overfor lar seg ikke luke bort. Meldugg er et stort problem for jordbærprodusenter som dyrker i tunell. Mange har sommeren 2016 friskt i minne da sopp ødela avlinger for mange millioner kroner.

Problemer knyttet til gråskimmel kan reduseres med å benytte tuneller i produksjonen, men dette vil samtidig kunne føre til mer meldugg. Det er i bekjempelsen av meldugg Thorvald kommer inn i bildet.

Les mer: Norsk robot kan redde jordbærene

Jordbærbonden Simen Myhrene på Sylling gård i Akershus har stor tro på at landbruksroboten Thorvald kan være redningen han har ventet på. Sammen med Pål From og studentene ved Maskin- og produktutvikling har han vært med på prosjektet som har utviklet Thorvald.

– Forskerne har funnet ut at meldugg ikke liker sollys, og har dermed blitt kvitt den skadelige soppen med å belyse med UVB-lys på plantene som er infisert, sier jordbærbonden.

Thorvald har nå fått festet på seg UVB-lamper og kjører opp og ned langs jordbærplantene til Myhrene.

– Vi tror at ved å bruke Thorvald slipper vi å bruke plantevernmidler for å bli kvitt meldugg. Vi kan produsere mer bær og samtidig slippe bekymringen for at store deler av avlingen blir ødelagt, sier Myhrene.

Jordbærbonde Simen Myhrene og studentene som har jobbet på prosjektet Thorvald monterer på UVB-lys på roboten. Foto: Aleksander Andersen

Robotene kan ta over mye tungt og monotont arbeid

Norsk frukt og bær er kjent for sin søte og gode smak, men det som smaker koster ofte mer enn utenlandske konkurrenter.

Norskprodusert mat har en høyere pris fordi norsk arbeidskraft koster mye. En sesongarbeider i Polen tjener 20 prosent av det en sesongarbeider i Norge skal ha betalt.

På gården til Myhrene i Sylling er det 150 sesongarbeidere i sving hver sommer. Det plukkes jordbær, moreller og salat. Bærene og salaten blir lagt i kasser i åkrene som transporteres manuelt til et samlingssted. Dette er tung og tidkrevende arbeid.

– Du tenker kanskje ikke over det men noe av det som tar lengst tid er det å bære kassene frem og tilbake fra plukksted til leveringssted. Dette er arbeid som vi tenker Thorvald kan ta over, sier From.

Jordbærbonden Myhrene tror både forbrukere og bønder vil sette stor pris på konsekvensene av redusert manuelt arbeid.

– Transport er 50 prosent av arbeidet med plukkingen. Hvis vi kan redusere 50 prosent av arbeidet sparer vi store kostnader, sier jordbærbonden.

Norsk frukt og grønt vil bli mer konkurransedyktige

From og studentene jobber med å utvikle en robotarm som kan plukke jordbær. På Nibio Apelsvoll har Audun Korsæth jobbet med en robotarm som kan plukke sukkererter og bringebær.

– Vi tror at landbruksrobotene kan ta over mange av de oppgavene som sesongarbeidere har hatt til nå. Bonden vil kunne produsere mer mat på en mer klimavennlig og økologisk måte, og kostnadene knyttet til lønn vil bli vesentlig redusert. Maten kan til og med bli billigere, sier From.

Arve Gladheim i Gartnerhallen støtter From i dette og tror landbruksrobotene vil gjøre norsk frukt og grønt mer konkurransedyktig.

–  Jeg tror bruk av roboter og ny teknologi vil bidra til å styrke konkurransekraften til norske frukt- og grøntprodusenter. Dette tror jeg fordi roboter vil kunne utføre enkelt, men tidkrevende arbeid som man i dag trenger folk til å gjøre, sier Gladheim.

Professor Pål From og jordbærbonde Simen Myhrene sjekker at alt er klart for at landbruksroboten Thorvald kan begynne jobben med å belyse jordbærplantene. Foto: Aleksander Andersen.

Fremtiden er lys for norske frukt- og grønnsaksprodusenter

Gladheim har stor tro på at fremtiden for norske frukt- og grønnsaksprodusenter er lys, og at landbruksroboter som Thorvald vil gjøre den enda lysere.

– Norske bønder produserer verdens beste frukt, bær, grønnsaker og poteter fordi vi har et spesielt klima, og en vekstsesong med mye sollys, som bidrar til langsom vekst og modning. I tillegg har vi kunnskapsrike bønder som stadig er på utkikk for å forbedre produksjonen sin. Med landbruksrobotene vil kostnadene til lønnsutgifter gå ned og norske frukt- og grøntprodukter vil bli enda mer konkurransedyktige, sier Gladheim.

– Frukt og grønt er viktig i nordmenns kosthold. Utviklingen tilsier at det blir enda viktigere fremover, både for helse, sunnhet og klima. Det blir derfor viktig å produsere mat med lavest mulig utslipp, avslutter Gladheim.

Teamet bak Thorvald

Her er teamet som har jobbet med landbruksroboten Thorvald. Foto: Aleksander Andersen

Meld deg på nyhetsbrev om landbruk og teknologi

Få nyheter om landbruk, teknologi og innovasjon direkte i din innboks ved å melde deg på nyhetsbrevet Landbruk + Tech:

Nyhetsbrev Landbruk + Tech