Mezi speciální plodiny patří ovoce, zelenina, ořechy, sušené ovoce a školkařské rostliny. Tváří v tvář nedostatku pracovních sil, globální konkurenci, poptávce po vyšší kvalitě a obavám z dopadů na životní prostředí, průmysl specializovaných plodin naléhavě hledá automatizovaná zařízení, která by pomohla s pěstováním, sklizní, manipulací a zpracováním. Výzkumníci z univerzit v různých státech spolupracují na vývoji automatizovaných systémů, které dobře fungují pro speciální plodiny. Díky tomuto přístupu založenému na spolupráci se náklady na výzkum a vývoj zbaví jediného sektoru speciálních plodin a dochází k velkému pokroku. Během posledních pěti let výzkumníci identifikovali klíčové parametry spojené s produkcí speciálních plodin a vyvinuli senzory pro detekci a měření těchto parametrů. Výzkumníci navrhli mechanizovaná zařízení a spojili se s výrobci a farmáři za účelem komercializace a implementace nových technologií. Automatizace pomáhá odvětví speciálních plodin překonat nedostatek pracovních sil, činit chytrá manažerská rozhodnutí, šetřit zdroje a uspokojovat rostoucí poptávku. Tyto pokroky mají za následek značné úspory pro pěstitele a spotřebitele a lepší udržitelnost pro průmysl
Automatizovaná zařízení pomáhají zemědělcům zmapovat výnosy ovoce a zjistit, zda a kde existují problémy, aby mohli činit cílená a efektivní rozhodnutí v oblasti řízení. Pro marketingová rozhodnutí jsou důležité i přesné odhady výnosů. Údaje o umístění plodů a geometrii větví stromů slouží k programování strojů pro sklizeň sadů.
• University of Florida vyvinula autonomního robota, který počítá a mapuje ovoce na citrusových stromech.
• Výzkumníci z University of California-Davis vyvinuli pytle a vozíky na sběr ovoce s nástroji, které mapují ovocné sady.
Technologie automatizované detekce chorob a jejich zvládání by mohly zmírnit ztráty ovocných plodin.
• Pesticidy způsobují neúmyslné ztráty úrody v milionech dolarů, když kapky postřiku stékají na necílové plodiny. Práce Iowa State University řídí výrobu technologie, která snižuje drift.
• Pěstitelé citrusů použili stroj na tepelné zpracování navržený vědci z University Florida na více než 80,000 XNUMX stromech, aby řídili postup zelenání citrusů.
• Washingtonská státní univerzita vyvinula bezpilotní vzdušná vozidla, aby odradila ptáky, kteří jedí a poškozují ovocné plodiny.
• Nízkonákladový automatizovaný karanténní proces zabraňuje šíření zavíječe kávového na Havaji, snižuje ztráty a umožňuje pěstitelům zasílat kávu na trhy ve vysoce obydlených a turistických oblastech.
• Ruční zařízení navržená Havajskou univerzitou poskytují pěstitelům kávy levný způsob, jak odhalit vodní stres na listech.
Detekce stresu umožňuje pěstitelům optimalizovat zavlažování a zajistit, aby stromy kvetly ve stejnou dobu, což zefektivňuje sklizeň. Mechanizovaná výroba a sklizeň mohou zabránit zraněním způsobeným manuální prací a zkrátit dobu sklizně a náklady pro zemědělce.
• 60 % zpracovatelského průmyslu rajčat zavedlo stroje navržené Kalifornskou univerzitou-Davis ke kontrole rajčatové šťávy. Během jediné sezóny stroje eliminují více než 200,000 XNUMX opakujících se pohybových rizik pro pracovníky.
• Farmáři uvedli, že nová metoda prořezávání doporučená organizací Pennsylvania State University Extension by pravděpodobně zkrátila dobu prořezávání o 42 % a ušetřila asi 136 USD na akr.
• Výzkumníci z Pennsylvánské státní univerzity navrhli zařízení na pomoc při sklizni, které eliminovalo pády na žebříku a zkrátilo čas, který sběrači jablek strávili v nepohodlných, nebezpečných polohách, z 65 % na 43 % doby sběru. Zařízení také zvýšilo počet sklizených jablek za sekundu o 50 %.
• Vědci z Washingtonské státní univerzity zkonstruovali robotický pletací stroj na chmel, který sníží nároky na pracovní sílu a náklady.
• Výzkumníci z University of Georgia zkoumají dostupné automatizované technologie, které zlepší efektivitu sklizně borůvek a pomohou překonat nedostatek pracovních sil a vysoké náklady na pracovní sílu.
• Mechanizované odstraňování plevele snižuje potřebu nákladné ruční práce a chemikálií, které mohou poškodit životní prostředí a lidské zdraví. University of Arizona a University of California-Davis ukázaly, že automatizované stroje na odstraňování plevele v řádcích snižují požadavky na pracovní sílu o 30 %.
Automatizace pomáhá zemědělcům šetřit zdroje, šetřit peníze a snižovat emise skleníkových plynů.
• Při použití automatických odvlhčovačů spotřebují havajští pěstitelé kávy a čokolády méně energie na sušení produktu.
• Výzkumníci z University of Kentucky demonstrovali autonomní diesel/elektrický hybridní traktor.
• Výzkumníci zjistili, že automatizované robotické systémy na odstraňování plevele jsou účinné při mnohem nižších úrovních výkonu, než se dříve uvažovalo.
Automatizovaná technologie pomáhá zajistit kvalitu a spokojenost spotřebitelů.
• Michigan State University a University of California-Davis vyvinuly technologii snímání schopnou detekovat vnitřní a vnější vady, jako jsou systémy barevného vidění a spektroskopie, které automaticky odvozují kvalitu čerstvé produkce.
• Výzkumníci vyvinuli cenově dostupný automatizovaný systém, který přesně identifikuje zralá rajčata během zpracování a zajišťuje, že produkty mají vynikající chuť a lykopen.
• Poptávka po kava roste. Výzkumníci navrhli mechanizovaný systém, který extrahuje o 900 % více porcí kava na rostlinu.
• Data ze senzorů ukázala, jak vyšlechtit borůvky, které lze strojově sklízet bez poškození.
Tento projekt, W2009: Integrated Systems Research and Development in Automation and Sensors for Sustainability of Speciality Crops (2013-2018), je částečně financován Multi-state Research Fund prostřednictvím USDA-NIFA a granty členům projektu na následujících instituce: 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 a West Virginia University. Více informací: bit.ly/W-2009