Dzięki wsparciu z Wielopaństwowego Funduszu Badawczego Narodowego Instytutu Żywności i Rolnictwa naukowcy z 17 uniwersytetów zajmujących się dotacją gruntów pracują wspólnie nad opracowaniem zautomatyzowanych systemów, które dobrze sprawdzają się w przypadku pracochłonnych upraw specjalistycznych, takich jak owoce, warzywa, orzechy i rośliny szkółkarskie . Wielostanowe podejście oparte na współpracy zdejmuje ciężar badań i rozwoju z jednego sektora upraw specjalistycznych i stymuluje znaczne postępy.
Automatyzacja pomaga przemysłowi upraw specjalistycznych przezwyciężyć niedobory siły roboczej, dostroić decyzje zarządcze, chronić zasoby i zaspokoić rosnący popyt. Zgodnie z Agendą Innowacji w Rolnictwie USDA, postępy w technologii uprawy, zbioru, obsługi i przetwarzania generują znaczne oszczędności dla hodowców i konsumentów, jednocześnie poprawiając zrównoważony rozwój.
Naukowcy z University of Florida opracowali robota, który liczy i mapuje owoce na drzewach cytrusowych, a naukowcy z University of California-Davis opracowali wózki do zbierania owoców z instrumentami, które mapują owoce z sadów. Te zautomatyzowane urządzenia pomogły rolnikom sprawdzić, czy i gdzie pojawiają się problemy z produkcją, dzięki czemu mogą podejmować ukierunkowane, skuteczne decyzje dotyczące zarządzania. Dokładne oszacowanie plonów jest również ważne przy programowaniu maszyn do zbiorów i podejmowaniu decyzji marketingowych.
Zautomatyzowane technologie wykrywania chorób i zarządzania nimi mogą złagodzić straty w uprawach. Na przykład naukowcy z Iowa State University kierują produkcją technologii, która ogranicza znoszenie pestycydów. Naukowcy z Washington State University opracowali drony, aby odstraszać ptaki, które jedzą i niszczą uprawy owoców. A przenośne urządzenia zaprojektowane przez naukowców z University of Hawaii dają hodowcom kawy niedrogi sposób na wykrywanie stresu wodnego w liściach i optymalizację nawadniania.
Aby przezwyciężyć niedobory siły roboczej i obniżyć koszty pracy, naukowcy z Washington State University zaprojektowali zautomatyzowaną maszynę do owijania chmielu, a naukowcy z University of Georgia udoskonalają przystępne cenowo zautomatyzowane technologie wydajnego zbioru borówek. Nowa metoda przycinania zalecana przez Pennsylvania State University Extension może skrócić czas przycinania o 42% i zaoszczędzić 136 USD na akr. Automatyzacja może również sprawić, że praca będzie mniej niebezpieczna. Na przykład urządzenie wspomagające zbiory zaprojektowane w Penn State wyeliminowało upadki z drabiny i skróciło czas, jaki zbieracze jabłek spędzali w niezręcznych, niebezpiecznych pozycjach z 65% do 43%.
Automatyzacja nie zastąpi w najbliższym czasie bystrego oka utalentowanych hodowców, ale te technologie obniżą koszty, poprawią jakość i zapewnią satysfakcję konsumenta, jednocześnie eliminując niektóre zagrożenia dla zdrowia w gospodarstwie, zwiększając wydajność i zmniejszając wpływ na środowisko.
Dowiedz się więcej o tym projekcie finansowanym przez USDA-NIFA: W2009: Badania i rozwój zintegrowanych systemów w dziedzinie automatyki i czujników na rzecz zrównoważonego rozwoju upraw specjalistycznych (2013-2018).
Badania te wspierają temat „innowacji o wartości dodanej” nakreślony w Schemat naukowy USDAi przybliża nas do realizacji celów nakreślonych w Agenda innowacji w rolnictwie USDA.
Postępy w technologii, automatyzacji i teledetekcji to przekrojowy, makro ruch w nauce, który ma wpływ na rolnictwo, opisany w Schemat naukowy USDA (PDF, 2.6 MB). Science Blueprint wyznacza priorytety naukowe USDA na następne 5 lat, bazując na wcześniejszych sukcesach. W porównaniu z innymi uprawami, wiele upraw specjalistycznych jest bardziej uzależnionych od pracy rolniczej przy produkcji, zbiorach i przetwarzaniu. Jest to część serii blogów, która podkreśla inwestycje w badania mające na celu automatyzację i mechanizację upraw specjalistycznych.
–Sara Delheimer, finansowany przez NIFA program wpływu Multistate Research Fund Impacts w Badania i Nauka
Wielostanowe wysiłki na 17 uniwersytetach dotujących grunty koncentrują się na automatyzacji w celu przezwyciężenia niedoborów siły roboczej, dopracowania decyzji zarządczych, ochrony zasobów i zaspokojenia rosnącego popytu na uprawy specjalne. Zdjęcie: Andre Daccache/UC Davis