إزالة الأعشاب بالليزر

المقالات التقنية - Conserwa

Gestion des adventices Robot de désherbage

يستخدم désherbage الليزر شعاع ضوئي قوي لحرق وقتل الأعشاب الضارة. الطاقة المنبعثة من الليزر تُمتص فعليًا بواسطة النبات مما يؤدي إلى ارتفاع سريع في درجة الحرارة الداخلية للنبات الضار، عندها تتعطل البروتينات النباتية, تُدمر أغشية الخلايا النباتية وتجف الأنسجة النباتية. في الختام، يفقد النبات الضار وظائفه الفسيولوجية مما يسمح بإزالته.

تكون هذه الطريقة فعالة جدًا عندما يكون النبات الضار صغيرًا (من مرحلة الفلق إلى "ورقتين") لأن النبات يمتلك مخزونًا أقل تحت الأرض لإعادة النمو بعد حرق الجزء العلوي. لتحسين امتصاص الطاقة من جزيئات النبات، والتي هي في الغالب الماء والكلوروفيل، فإن اختيار الطول الموجي أمر حاسم.

كيفية عمل إزالة الأعشاب بالليزر

تعتمد إزالة الأعشاب بالليزر على ثلاث مراحل:

• الإدراك الذي يتضمن جمع الصور ومراقبة موقع الروبوت في الوقت الحقيقي (باستخدام كاميرات USB ومناظير)
• اتخاذ القرار, وهي عملية تحليل وتحديد المعلومات المجمعة (الأعشاب الضارة، التنظيم المكاني للحقول ...) باستخدام خوارزمية تعلم عميق (YOLO، Faster R-CNN، CNN...)
• التنفيذ, المرحلة النهائية التي تسمح بـالتحكم في انبعاث الليزر ليكون دقيقًا وفعالًا.

أنواع الليزر

نوع الليزر	ليزر CO2	ليزر أزرق	ليزر NIR/ ألياف
الطول الموجي	10,600 نانومتر	450 نانومتر	2000 نانومتر
المزايا	قوي جدًا فعال على جميع أنواع النباتات	دقيق جدًا آلة صغيرة منطقة مستهدفة أقل تكلفة	يسخن النبات بسرعة
القيود	كبير مكلف استهلاك عالي للطاقة	أقل قوة أبطأ	أندر غالي
متى يستخدم؟	محاصيل كبيرة cultures أعشاب ضارة كبيرة أو معمرة	خضروات محاصيل صفوف متقاربة أعشاب ضارة صغيرة	استخدام متخصص شبه صناعي
السلامة	يتطلب حماية أكبر (الدرجة 4، خطير للعيون)	أقل خطورة لكن النظارات والاحتياطات ضرورية

الصيانة

تختلف تكاليف الصيانة حسب حجم الجهاز، الاستخدام السنوي والطراز، ومع ذلك تشمل الصيانة دائمًا:

• تنظيف البصريات (الكاميرات، العدسات)
• فحص تبريد الليزر
• تحديث البرمجيات
• صيانة الهيكل وأجهزة الاستشعار

تكلفة شراء الأجهزة

أجهزة إزالة الأعشاب بالليزر مكلفة جدًا حاليًا:

• السعر يعتمد على الحجم والتكوين، الأجهزة الكبيرة قد تكلف أكثر من مليون يورو
• تتوفر أجهزة للإيجار ابتداءً من 1000 يورو/هكتار للطرازات الأكثر صغرًا

على المدى القصير، المبيدات أقل تكلفة، لكن على المدى الطويل، حسب الاستخدام السنوي لإزالة الأعشاب بالليزر ومع الأخذ في الاعتبار فوائدها، يمكن أن تصبح هذه الطريقة مجدية اقتصاديًا.

الأجهزة الرئيسية لإزالة الأعشاب بالليزر الزراعية في السوق

الطراز	الوصف والخصائص	تكنولوجيا الليزر/ الخصائص	السرعة	الصور
LaserWeeder G2 (Carbon Robotics)	نظام ملحق بالجرار/ شبه محمول دقة دون المليمتر متوفر بأحجام متعددة	ليزر ديود	0.61-1.21 هكتار/ساعة
WeedBot Lumina	مزيل أعشاب ليزري عالي الدقة للخضروات/ المحاصيل المتقاربة يغطي عدة صفوف دقة حوالي 2 مم	ليزر أزرق عالي الدقة	حتى 600 متر/ساعة
Escarda Technologies	آلة تجر مع عدة ليزرات ذكاء اصطناعي للتعرف من 3 مم	نظام خفيف ومودولاري

المزايا

• لا يسبب اضطرابًا للتربة.
• لا تأثير بيئي لأن الليزر يترك خلفه رمادًا فقط.
• يقلل العمل اليدوي.
• مستهدف.

القيود

• تكلفة عالية.
• سرعة العمل أحيانًا بطيئة.
• الجهاز يستهلك الطاقة.
• أقل فعالية على الأعشاب الضارة الكبيرة.
• أقل فعالية على الأعشاب ذات الجذور العميقة.

التنظيم والسلامة

تصنف أجهزة الليزر إلى 4 فئات حسب خطورتها. عادة ما يتم إزالة الأعشاب بالليزر باستخدام أجهزة عالية الأداء من الدرجة 4, يجب على المزارعين تلقي تدريب على سلامة الليزر وارتداء نظارات حماية مناسبة.

الفيديوهات

الخاصية "A un mot-clé" (كنوع الصفحة) بقيمة الإدخال "{{{Production}}}" تحتوي على أحرف غير صالحة أو غير مكتملة وبالتالي يمكن أن تسبب نتائج غير متوقعة أثناء الاستعلام أو عملية التعليق التوضيحي.[[{{{Production}}}]] الخاصية "A un type de production" (كنوع الصفحة) بقيمة الإدخال "{{{Production}}}" تحتوي على أحرف غير صالحة أو غير مكتملة وبالتالي يمكن أن تسبب نتائج غير متوقعة أثناء الاستعلام أو عملية التعليق التوضيحي.

المصادر

• Christian Andreasen, Najmeh Salehan et Eleni Vlassi. 2024. Laser weeding : opportunities and challenges for couch grass (Elymus repens (L) Gould) control. [04/02/2026]. https://www.nature.com/articles/s41598-024-61742-8
• Runze Jiag, Caixia Song, Chengming Wang et Tong Xu. 2025. Precision Weeding in Agriculture : A Comprehensive Review of Intelligent Laser Robots Leveraging Deep Learning Techniques. [04/02/2026]. https://www.mdpi.com/2077-0472/15/11/1213
• Robbie Lockie. 2024. Laser-weeding : a game-changing technology for sustainable farming. [04/02/2026]. https://www.foodfacts.org/articles/laser-weeding-game-changing-technology-sustainable-farming
• La France Agricole. 2022. Nouvelle technologie : Un système de désherbage laser 3 points porté chez Carbon Robotics. [04/02/2026]. https://www.lafranceagricole.fr/actualites-machinisme/article/750687/un-systeme-de-desherbage-laser-3-points-porte-chez-carbon-robotics