Одной из главных задач современного сельского хозяйства становится снижение зависимости от химических средств защиты растений. При этом важно различать понятия: пестициды («pesticides») — это общее название всех химических препаратов для защиты растений, включая средства против насекомых, грибковых заболеваний и сорняков. Гербициды («herbicides») — это отдельная группа пестицидов, предназначенная именно для уничтожения сорных растений.

Да, гербициды позволяют эффективно бороться с сорняками и широко используются в современном сельском хозяйстве, однако их применение вызывает вопросы из-за накопления химических остатков в почве и возможного воздействия на окружающую среду. Поэтому ученые и агротехнологические компании ищут способы более точного контроля над нежелательной растительностью.

Перспективным направлением таких разработок становится использование искусственного интеллекта, робототехники и лазерных систем, объединяемых в новых технологиях лазерной прополки. Роботы-машины лазерной прополки способны самостоятельно анализировать растения на поле, отличать культурные культуры от сорняков и направлять лазерный импульс только на обнаруженную цель. Такой подход позволяет перейти от массового применения химических препаратов к более точному земледелию.

И именно гербициды становятся объектом замены в новых технологиях лазерной прополки. В отличие от химической обработки всего поля, лазерные роботы используют искусственный интеллект и компьютерное зрение, чтобы обнаруживать отдельные сорняки и уничтожать их точечным воздействием, не затрагивая культурные растения.

Инженеры в континентальном Китае активно развивают направление машин лазерной прополки, создавая автономных роботов-пропольщиков, оснащенных камерами, системами распознавания растений и высокоточными лазерными установками. Среди наиболее интересных проектов — робот «Hg LaserWeeder» компании «Хуагун Текнолоджи Индастри» («Huagong Technology Industry Co., Ltd.»), а также четвертое поколение лазерного робота, созданное совместной командой «Чанчуньского университета науки и технологий» («Changchun University of Science and Technology») и компании «Нинбо Ибинь Электроник Текнолоджи» («Ningbo Yibin Electronic Technology»).

Робот Hg LaserWeeder: лазерная прополка вместо химикатов

Робот лазерной прополки «Hg LaserWeeder».

Итак, одна из китайских разработок — робот «Hg LaserWeeder», представленный компанией «Хуагун Текнолоджи Индастри» («Huagong Technology Industry Co., Ltd.») в городе Ухань провинции Хубэй еще в 2025 году. О проекте тогда сообщило китайское государственное информационное агентство «Синьхуа» («Xinhua News Agency») в публикации «Китайская компания представила интеллектуального робота для лазерной прополки» («Chinese company unveils smart laser weeding robot»), опубликованной также на сайте англоязычной китайской газеты «Чайна Дейли» («China Daily»).

Робот использует искусственный интеллект и компьютерное зрение для распознавания растений. Система анализирует изображение поля, определяет местоположение сорняка и направляет на него лазерный импульс, уничтожая растение без повреждения культур.

Разработчики заявляют, что алгоритмы этого робота способны распознавать тысячи разновидностей культурных растений и сорняков. Система автоматически изменяет мощность лазера в зависимости от конкретной цели.

По данным компании, высокопроизводительная версия робота оснащается до 32 лазерных головок и способна уничтожать до 320 тысяч сорняков в час. Время от момента распознавания растения до воздействия лазера составляет менее 5 миллисекунд.

«Данный робот, оснащенный моделями данных, охватывающими тысячи сортов сельскохозяйственных культур и сорняков, а также системой машинного зрения на основе искусственного интеллекта, может динамически регулировать интенсивность лазерного излучения для уничтожения сорняков, не затрагивая при этом посевы, — поясняет Сюн Бянь (Xiong Bian), руководитель отдела алгоритмов искусственного интеллекта в исследовательском институте компании «Хуагун Текнолоджи Индастри» в интервью агентству «Синьхуа».

И отмечает:

Ожидается, что этот робот заменит химические гербициды, известные теперь как «средства номер один для уничтожения почв»

Указанная технология лазерной прополки, обеспечивающая эффективность удаления сорняков более чем на 95 процентов, направлена ​​на устранение остатков химических гербицидов, загрязняющих почву и воду, тем самым снижая сельскохозяйственное загрязнение в источнике его возникновения…

Компания «Хуагун Текнолоджи Индастри»  сообщила, что её робот для лазерной прополки завершил испытания алгоритма на тестовых полях в провинциях Юньнань и Хэйлунцзян, и теперь открыт прием предварительных заказов по всему миру.

Как сообщается, серийное производство планируется начать в 2026 году», передавало «Синьхуа».

Четвертое поколение лазерного робота-пропольщика из Чанчуня

Автономный лазерный робот-пропольщик четвертого поколения, разработанный совместной командой «Чанчуньского университета науки и технологий» («Changchun University of Science and Technology») и компании «Нинбо Ибинь Электроник Текнолоджи» («Ningbo Yibin Electronic Technology»)

Другой подобный китайский проект — автономный лазерный робот-пропольщик четвертого поколения, разработанный совместной командой «Чанчуньского университета науки и технологий» («Changchun University of Science and Technology»), в провинции Гирин, она же Цзилинь, и компании «Нинбо Ибинь Электроник Текнолоджи» («Ningbo Yibin Electronic Technology»).

Подробно об этой разработке в самом начале этого июля (а именно 8 июля 2026 года) рассказала всё та же газета «Чайна Дейли» («China Daily») в материале «Лазерный резак сорняков позволит сократить потребность в гербицидах» («Laser weed cutter set to slash need for herbicides»).

Разработка представляет собой полностью электрическую самоходную платформу, оснащенную искусственным интеллектом, камерами и лазерными модулями высокой мощности. Робот самостоятельно перемещается по полю, распознает сорняки и наносит точечные лазерные удары.

Китайские разработчики считают, что такие системы в будущем смогут значительно сократить применение гербицидов, сделав борьбу с сорняками более точной и экологичной. Однако речь идет именно о замене химических средств против сорной растительности, а не всех видов пестицидов, используемых в сельском хозяйстве.

Газета «China Daily» в материале «Лазерный резак сорняков позволит сократить потребность в гербицидах» пишет:

«В стремлении модернизировать мировое сельское хозяйство группа китайских ученых и инженеров недавно разработала самоходного робота с искусственным интеллектом, который уничтожает сорняки высокоэнергетическими лазерами за миллисекунды, устраняя необходимость в химических гербицидах.

Разработанный в рамках сотрудничества Чанчуньского университета науки и технологий и компании Ningbo Yibin Electronic Technology стоимостью 20 миллионов юаней (2,94 миллиона долларов США), интеллектуальный лазерный робот для прополки четвертого поколения завершил заключительные полевые испытания. Планируется, что серийное производство начнется к концу этого (2026) года.

«Робот использует лазерные технологии в сочетании с возможностями многоцелевых беспилотных наземных транспортных средств для точного определения и обнаружения сорняков», — сказал Ван Сяньтао (Wang Xiantao), профессор Чанчуньского университета науки и технологий и руководитель исследовательской группы. «Высокоэнергетические лазерные установки используются для точной прополки, а навигационная технология позволяет машине следовать по разумной траектории».

В 2023 году университет сформировал специализированную научно-исследовательскую группу из 10 человек, состоящую из экспертов в области оптики, механики, электроники и управления. В свою очередь, инженеры-конструкторы для разработки шасси были приглашены из компании Ningbo Yibin Electronic Technology.

Эта команда первой в Китае начала систематически разрабатывать оборудование для лазерной прополки.

«В то время Министерство сельского хозяйства включило технологию лазерной прополки в список проектов дефицитной сельскохозяйственной техники в Китае, поскольку страна тогда полагалась на физическую прополку», — сказал Ван.

В ноябре 2023 года команда завершила создание прототипа машины робота лазерной прополки первого поколения, таким образом заложив основы технологии лазерной прополки.

В апреле 2024 года они запустили прототип буксируемого полевого вездехода второго поколения, оснащенного восемью лазерными установками, завершив сбор данных в различных условиях на кукурузных полях и подтвердив возможность проведения полевых работ.

К сентябрю того же года был разработан независимый беспилотный прототип третьего поколения, обеспечивающий измерение высоты сорняков в реальном времени в трех измерениях с динамической точностью позиционирования, контролируемой в пределах трех миллиметров.

В мае 2025 года был завершен полный цикл технологических усовершенствований полностью электрического самоходного робота для прополки четвертого поколения, включающий комплексную оптимизацию структуры оптического тракта и системы управления распознаванием.

Ван отметил, что задержка между распознаванием ИИ и нанесением лазерного удара сократилась до менее чем 10 миллисекунд, а точность позиционирования сорняков позволяет точно нацеливаться на меристемы сорняков для их физического уничтожения, пока транспортное средство продолжает двигаться.

«Благодаря технологии визуального распознавания на основе ИИ, система может мгновенно различать сельскохозяйственные культуры и сорняки», — сказал Ван. И уточнил: «Мы разработали модели данных для более чем 10 культур, включая кукурузу, сою и картофель, с точностью распознавания культур, превышающей 99,5 процента».

По его словам, лазерный триммер для сорняков может развивать скорость до 3,6 километров в час, адаптируясь к плотности сорняков. Он способен удалять от 50 000 до 100 000 сорняков в час, что более чем в 50 раз превосходит эффективность ручного труда.

Эти технологические достижения привели к подаче заявок на семь национальных патентов на изобретения, четыре из которых уже одобрены, что позволило сформировать полностью независимый портфель интеллектуальной собственности по данной технологии.

Постепенный отказ от химикатов

Черноземный регион на северо-востоке Китая — один из четырех крупнейших в мире регионов с черноземами — известен как «панда пахотных земель» из-за высокого содержания питательных веществ. Однако длительное и интенсивное использование химических гербицидов привело здесь к уплотнению почвы и превышению допустимых концентраций остатков пестицидов, в то время как ручная прополка неэффективна, а традиционная механическая прополка может повредить урожай.

Ван сказал, что в провинциях Хэйлунцзян, Цзилинь и Ляонин, а также в восточной части автономного района Внутренняя Монголия общая площадь посевов кукурузы превышает 15,33 миллиона гектаров, а потребность в оборудовании оценивается в 700 000–1,4 миллиона единиц. «После внедрения лазерных резаков сформируется индустрия интеллектуальной сельскохозяйственной техники стоимостью 100 миллиардов юаней», — отметил он.

Команда планирует продолжить развитие технологии лазерной прополки в направлении объединения данных с нескольких датчиков, интеллектуального управления на облачной платформе и кластерной совместной работы», писала газета «China Daily» 8 июля сего года.