Με την υποστήριξη του Πολυκρατικού Ταμείου Έρευνας του Εθνικού Ινστιτούτου Τροφίμων και Γεωργίας, ερευνητές σε 17 πανεπιστήμια επιχορηγήσεων γης συνεργάζονται για την ανάπτυξη αυτοματοποιημένων συστημάτων που λειτουργούν καλά για ειδικές καλλιέργειες έντασης εργασίας όπως φρούτα, λαχανικά, καρπούς με κέλυφος και φυτώρια . Μια πολυκρατική συνεργατική προσέγγιση σηκώνει το βάρος της έρευνας και της ανάπτυξης από έναν ενιαίο τομέα των ειδικών καλλιεργειών και δίνει ώθηση σε σημαντικές προόδους.
Ο αυτοματισμός βοηθά τη βιομηχανία ειδικών καλλιεργειών να ξεπεράσει τις ελλείψεις εργατικού δυναμικού, να βελτιώσει τις αποφάσεις διαχείρισης, να εξοικονομήσει πόρους και να καλύψει την αυξανόμενη ζήτηση. Σύμφωνα με το Πρόγραμμα Καινοτομίας του USDA Agriculture, οι εξελίξεις στην τεχνολογία για την καλλιέργεια, τη συγκομιδή, το χειρισμό και την επεξεργασία παράγουν σημαντικές οικονομίες για τους καλλιεργητές και τους καταναλωτές, ενώ βελτιώνουν τη βιωσιμότητα.
Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Φλόριντα ανέπτυξαν ένα ρομπότ που μετράει και χαρτογραφεί τα φρούτα στα εσπεριδοειδή και οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Davis ανέπτυξαν καρότσια συλλογής φρούτων με όργανα που χαρτογραφούν τα φρούτα του οπωρώνα. Αυτές οι αυτοματοποιημένες συσκευές έχουν βοηθήσει τους αγρότες να δουν εάν και πού προκύπτουν προβλήματα παραγωγής, ώστε να μπορούν να λαμβάνουν στοχευμένες, αποτελεσματικές αποφάσεις διαχείρισης. Οι ακριβείς εκτιμήσεις απόδοσης είναι επίσης σημαντικές για τον προγραμματισμό των μηχανών συγκομιδής και τη λήψη αποφάσεων μάρκετινγκ.
Οι αυτοματοποιημένες τεχνολογίες ανίχνευσης και διαχείρισης ασθενειών θα μπορούσαν να μετριάσουν τις απώλειες των καλλιεργειών. Για παράδειγμα, επιστήμονες του Κρατικού Πανεπιστημίου της Αϊόβα καθοδηγούν την κατασκευή τεχνολογίας που μειώνει τη μετατόπιση των φυτοφαρμάκων. Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον ανέπτυξαν drones για να αποτρέψουν τα πουλιά που τρώνε και βλάπτουν τις καλλιέργειες φρούτων. Και, οι συσκευές χειρός που έχουν σχεδιαστεί από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Χαβάης προσφέρουν στους καλλιεργητές καφέ έναν φθηνό τρόπο να εντοπίζουν το στρες του νερού στα φύλλα και να βελτιστοποιούν την άρδευση.
Για να ξεπεράσουν τις ελλείψεις εργατικού δυναμικού και να μειώσουν το κόστος εργασίας, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον σχεδίασαν μια ρομποτική μηχανή δίδυμου για λυκίσκο και οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Τζόρτζια τελειοποιούν προσιτές αυτοματοποιημένες τεχνολογίες για αποτελεσματική συγκομιδή βατόμουρου. Μια νέα μέθοδος κλαδέματος που προτείνεται από το Pennsylvania State University Extension θα μπορούσε να μειώσει τον χρόνο κλαδέματος κατά 42% και να εξοικονομήσει 136 $ ανά στρέμμα. Ο αυτοματισμός μπορεί επίσης να κάνει την εργασία λιγότερο επικίνδυνη. Για παράδειγμα, μια συσκευή υποβοήθησης συγκομιδής που σχεδιάστηκε στο Penn State εξάλειψε τις πτώσεις σκάλας και μείωσε τον χρόνο που περνούσαν οι συλλέκτες μήλων σε άβολες, επικίνδυνες στάσεις από το 65% στο 43% του χρόνου συλλογής.
Ο αυτοματισμός δεν θα αντικαταστήσει σύντομα το οξυδερκές μάτι των ταλαντούχων καλλιεργητών, αλλά αυτές οι τεχνολογίες θα μειώσουν το κόστος, θα βελτιώσουν την ποιότητα και θα εξασφαλίσουν την ικανοποίηση των καταναλωτών, ενώ θα εξαλείψουν ορισμένους κινδύνους για την υγεία στο αγρόκτημα, θα αυξήσουν την αποτελεσματικότητα και θα μειώσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
Μάθετε περισσότερα για αυτό το έργο που χρηματοδοτείται από το USDA-NIFA: W2009: Έρευνα και Ανάπτυξη Ολοκληρωμένων Συστημάτων στον Αυτοματισμό και Αισθητήρας για Αειφορία Ειδικών Καλλιεργειών (2013-2018).
Αυτή η έρευνα υποστηρίζει το θέμα της «καινοτομίας προστιθέμενης αξίας» που περιγράφεται στο Σχέδιο Επιστήμης του USDAκαι μας φέρνει πιο κοντά στην επίτευξη των στόχων που περιγράφονται στο Ατζέντα Γεωργικής Καινοτομίας του USDA.
Η πρόοδος στην τεχνολογία, τον αυτοματισμό και την τηλεπισκόπηση είναι μια οριζόντια, μακροοικονομική κίνηση στην επιστήμη που επηρεάζει τη γεωργία που περιγράφεται στο Σχέδιο Επιστήμης του USDA (PDF, 2.6 MB). Το Science Blueprint καθοδηγεί τις επιστημονικές προτεραιότητες του USDA για τα επόμενα 5 χρόνια, με βάση την προηγούμενη επιτυχία. Σε σχέση με άλλες καλλιέργειες, πολλές ειδικές καλλιέργειες εξαρτώνται περισσότερο από τη γεωργική εργασία για παραγωγή, συγκομιδή και μεταποίηση. Αυτό είναι μέρος μιας σειράς ιστολογίων που υπογραμμίζει τις ερευνητικές επενδύσεις για την προώθηση της αυτοματοποίησης και της μηχανοποίησης για ειδικές καλλιέργειες.
–Sara Delheimer, χρηματοδοτούμενο από τη NIFA Multistate Research Fund Impacts Program in Έρευνα και Επιστήμη
Οι προσπάθειες πολλών κρατών σε 17 Πανεπιστήμια που επιχορηγούνται γης επικεντρώνονται στην αυτοματοποίηση για να ξεπεραστούν οι ελλείψεις εργατικού δυναμικού, να βελτιωθούν οι αποφάσεις διαχείρισης, να εξοικονομηθούν πόροι και να καλυφθεί η αυξανόμενη ζήτηση για ειδικές καλλιέργειες. Φωτογραφία: Andre Daccache/UC Davis