Os cultivos especiais inclúen froitas, verduras, froitos secos, froitos secos e plantas de viveiro. Ante a escaseza de man de obra, a competencia global, a demanda de maior calidade e a preocupación polos impactos ambientais, a industria de cultivos especiais busca con urxencia dispositivos automatizados que axuden co cultivo, a colleita, a manipulación e o procesamento. Investigadores de universidades que conceden terras en varios estados están a traballar xuntos para desenvolver sistemas automatizados que funcionen ben para cultivos especiais. Con este enfoque colaborativo, elévase a carga de custos da investigación e desenvolvemento dun único sector de cultivos especializados e estanse facendo grandes avances. Durante os últimos cinco anos, os investigadores identificaron parámetros clave asociados á produción de cultivos especiais e desenvolveron sensores para detectar e medir estes parámetros. Os investigadores deseñaron dispositivos mecanizados e colaboraron con fabricantes e agricultores para comercializar e implementar novas tecnoloxías. A automatización está axudando á industria de cultivos especiais a superar a escaseza de man de obra, a tomar decisións de xestión intelixente, a conservar os recursos e a satisfacer a crecente demanda. Estes avances están a producir un aforro significativo para os produtores e consumidores e unha mellora da sustentabilidade para a industria
Os dispositivos automatizados axudan aos agricultores a mapear os rendementos de froitas e a ver se hai problemas e onde hai problemas, para que poidan tomar decisións de xestión específicas e eficaces. As estimacións precisas dos rendementos tamén son importantes para as decisións de mercadotecnia. Os datos sobre a localización dos froitos e a xeometría das pólas das árbores utilízanse para programar máquinas para colleitar hortas.
• A Universidade de Florida desenvolveu un robot autónomo que conta e mapea os froitos das árbores cítricas.
• Os investigadores da Universidade de California-Davis desenvolveron bolsas e carros para recoller froitas con instrumentos que mapean os froitos da horta.
As tecnoloxías automatizadas de detección e xestión de enfermidades poderían mitigar as perdas de froitas.
• Os pesticidas causan millóns de dólares en perdas non intencionadas de colleitas cando as gotículas de pulverización derivan sobre cultivos non obxectivo. O traballo da Universidade Estatal de Iowa está guiando a fabricación de tecnoloxía que reduce a deriva.
• Os produtores de cítricos utilizaron unha máquina de tratamento térmico deseñada por científicos da Universidade de Florida en máis de 80,000 árbores para controlar o progreso do enverdecemento dos cítricos.
• A Universidade Estatal de Washington desenvolveu vehículos aéreos non tripulados para disuadir as aves que comen e danan os cultivos de froitas.
• Un proceso de corentena automatizado de baixo custo evita a propagación do barrenador do café en Hawai, reduce as perdas e permite aos produtores enviar café a mercados de zonas turísticas e moi poboadas.
• Os dispositivos portátiles deseñados pola Universidade de Hawai ofrecen aos produtores de café unha forma barata de detectar o estrés hídrico das follas.
A detección do estrés permite aos produtores optimizar o rego e garantir que as árbores florezan ao mesmo tempo, o que fai que a colleita sexa máis eficiente. A produción e a colleita mecanizadas poden evitar lesións debido ao traballo manual e reducir o tempo e os custos de colleita para os agricultores.
• O 60% da industria de procesamento de tomate adoptou máquinas deseñadas pola Universidade de California-Davis para inspeccionar o zume de tomate. Durante unha única tempada, as máquinas eliminan máis de 200,000 riscos de movementos repetitivos para os traballadores.
• Os agricultores dixeron que un novo método de poda recomendado pola Pennsylvania State University Extension probablemente reduciría o tempo de poda nun 42% e aforraría uns 136 dólares por acre.
• Os investigadores da Universidade Estatal de Pensilvania deseñaron un dispositivo de axuda á colleita que eliminaba as caídas de escaleiras e reduciu o tempo que pasaban os colledores de mazás en posturas incómodas e perigosas do 65 % ao 43 % do tempo de recollida. O dispositivo tamén aumentou o número de mazás colleitadas por segundo nun 50%.
• Científicos da Universidade Estatal de Washington deseñaron unha máquina robótica para o lúpulo, que reducirá as necesidades de man de obra e os custos.
• Os investigadores da Universidade de Xeorxia exploran tecnoloxías automatizadas asequibles que mellorarán a eficiencia da colleita de arándanos, axudando a superar a escaseza de man de obra e os elevados custos laborais.
• O desbroce mecanizado reduce a necesidade de custosos traballos manuais e produtos químicos, que poden prexudicar o medio ambiente e a saúde humana. A Universidade de Arizona e a Universidade de California-Davis demostraron que as máquinas desbrozadoras automatizadas en fila reducen as necesidades laborais nun 30%.
A automatización axuda aos agricultores a conservar recursos, aforrar diñeiro e reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro.
• Usando deshumidificadores automatizados, os produtores de café e chocolate de Hawai usan menos enerxía para secar o produto.
• Investigadores da Universidade de Kentucky demostraron un tractor híbrido autónomo diésel/eléctrico.
• Os investigadores descubriron que os sistemas automatizados de desbroce robótico son efectivos a niveis de potencia moito máis baixos do que se consideraba anteriormente.
A tecnoloxía automatizada axuda a garantir a calidade e a satisfacción do consumidor.
• A Universidade Estatal de Michigan e a Universidade de California-Davis desenvolveron tecnoloxía de detección capaz de detectar defectos internos e externos, como sistemas de visión en cores e espectroscopia que infiren automaticamente a calidade dos produtos frescos.
• Os investigadores desenvolveron un sistema automatizado accesible que identifica con precisión os tomates maduros durante o procesamento, garantindo que os produtos teñan un sabor e licopeno superiores.
• A demanda de kava é cada vez maior. Os investigadores deseñaron un sistema mecanizado que extrae un 900% máis de porcións de kava por planta.
• Os datos do sensor mostraron como criar arándanos que se poden coller a máquina sen danar.
Este proxecto, W2009: Integrated Systems Research and Development in Automation and Sensors for Sustainability of Specialty Crops (2013-2018), está financiado en parte polo Fondo de Investigación Multiestatal a través do USDA-NIFA e con subvencións aos membros do proxecto nos seguintes institucións: University of Arizona, Auburn University, University of California-Davis, Colorado State University, University of Florida, University of Georgia, University of Hawaii, Iowa State University, University of Kentucky, Michigan State University, Mississippi State University, Oklahoma State University , Oregon State University, Pennsylvania State University, Pennsylvania Cooperative Extension, Texas AgriLife Research, Washington State University, Washington Cooperative Extension e West Virginia University. Máis información: bit.ly/W-2009