甜菜在生长过程中很难抵御田间杂草的侵袭。为了给甜菜种植创造良好的生长环境，农民就需要清除作物附近的杂草，因为它们会争夺水分、养分和阳光。无论是传统耕作还是有机耕作，农业种植业都需要进一步开发新的技术解决方案，以便在甜菜种植中进行有效且具有成本效益的杂草管理。

近期，以德国汉诺威激光中心（LZH）与多个合作伙伴联手开发了一种结合锄头和激光控制去除杂草的方法。在名为“LUM”联合项目中，研究人员采用基于激光的方法以替代传统方案。激光技术与锄头机相结合，将在未来实现全区域、无化学的田间杂草去除。

图像识别、激光、锄草技术的组合系统

该项目旨在研究和开发一种高效且功能强大的系统组合，以实现尽可能大的耕地面积。新的这套系统包括图像捕获和智能数据处理，可以实时从杂草中精确区分和定位甜菜植物。获取的数据经过系统处理将完成精确控制激光和锄头工具的任务。

这并非是LZH首次与合作伙伴开发激光智能除草系统。早在2019年11月举行的德国汉诺威国际农机展览会上，LZH就展示了新开发的农业防杂草管理的新型激光系统。LZH开发的防杂草激光系统基于光与生物材料的非接触式光作用，先使用摄像头区分杂草与农作物，再利用激光辐射精确清除所有杂草，从而帮助农作物获得决定性的生长优势。

■将锄草机与激光技术相结合的杂草控制系统 （来源：LUM）

这种组合模式结合了两种方法的优点。首先，激光用于杀死甜菜附近已经长出的杂草。然后，在距离作物足够远的情况下，剩余的田间区域通过机械控制措施清除杂草，或者将尚未长出的杂草完全扼杀在萌芽状态。

通过这种方法，可以显著减少除草剂的使用。由于激光辐射是纯物理作用，不会让农作物产生植物抗性，因此可以保护土壤中的有益矿物质，保证土壤的品质不受侵害。因此，激光技术将成为“数字农业”的发展趋势。

激光技术助力农业升级

尽管目前农业的耕作模式相比上世纪有了明显的改善，机械化的作业模式让一个家庭管理一大片耕地作物成为可能，过去的人工种植已经完全被高效的机械化设备所取代。但在农业除草方面，行业仍然面临着不小的挑战。

■Carbon Robotics公司出品的自主除草机（来源：Carbon Robotics）

此前，农业机器人开发公司Carbon Robotics完成2700万美元B轮融资，这笔资金将用于扩大公司产品的生产以及壮大工程团队。2021年4月，Carbon Robotics发布了新一代除草机器人，通过使用计算机视觉和激光技术每小时可清除大约10万颗杂草。最大行驶速度为每小时8英里，每天的作业面积最大可达120亩地。

这台“明星”自主除草机配有自动驾驶系统，并有四轮驱动转向功能。设备内部配备了8台150W二氧化碳激光器和12台高分辨率相机，可以扫描地面上的农作物。同时，AI超级计算机以毫秒为单位的精细度将杂草标记出来，之后由发射的激光除掉杂草。