Aprender a manejar los aspectos de alto riesgo de la industria agrícola está adquiriendo un nuevo significado para los estudiantes del estado de Mississippi a través de la realidad virtual en 3D y la Iniciativa tecnológica de futuros productores de la universidad.
Un invernadero simulado único en su tipo, casi terminado y desarrollado a través de los esfuerzos de colaboración entre universidades de la iniciativa, no solo brindará a los futuros agricultores una herramienta más segura y avanzada, sino que también redefinirá el tiempo que lleva analizar la producción de cultivos. El proyecto es una asociación del Departamento de Ciencias de Plantas y Suelos de MSU en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida y el Centro de Sistemas Vehiculares Avanzados.
Financiado a través de una subvención federal, la investigadora principal es Amelia Fox, profesora clínica de plantas y ciencias del suelo, quien dijo que, a diferencia de cualquier invernadero convencional en el campus, este sistema de condiciones controladas en 3-D les dará a los estudiantes acceso completo para controlar los controles ambientales.
“Con la realidad virtual, podemos abordar la enseñanza de empresas agrícolas de alto riesgo, definidas como cualquier cosa que podría resultar en una pérdida significativa, desde la pérdida de la vida o de una extremidad hasta la pérdida de producción, equipos o suministros. Desde cómo controlar un invernadero o un gallinero hasta cómo operar un tractor, la realidad virtual puede ayudar a los estudiantes a aprender a manejar situaciones de alto riesgo de manera segura”, dijo Fox. “Queremos que los estudiantes tengan acceso al fracaso. Cuanto más informado esté sobre el fracaso, más probable es que pueda evitarlo”.
Fox dijo que la pandemia de COVID-19 ha demostrado aún más la necesidad de este tipo de tecnología.
“Un aspecto positivo de la pandemia de COVID-19 es que nos ha mostrado cómo la tecnología puede mejorar el aprendizaje presencial, que tiene limitaciones”, dijo Fox.
Daniel Carruth, profesor de investigación asociado en CAVS, dijo que el equipo abordó el prototipo en tres partes, modelando el invernadero en sí mismo con ajustes de temperatura, agua y nutrientes antes de desarrollar el panel de control y la interfaz de usuario.
“El objetivo de la realidad virtual es dar a los estudiantes acceso a algo a lo que no necesariamente tendrían acceso de una manera más rápida. Con este sistema, los estudiantes ahora pueden completar la siembra, el crecimiento y la cosecha de cultivos en cuestión de horas en comparación con los meses que lleva en el mundo real”.
El prototipo del equipo ahora está siendo refinado por Pulseworks, LLC, líder mundial en simuladores de movimiento. A continuación, Richard Harkess, profesor de ciencias de las plantas y del suelo, utilizará la tecnología en su curso de producción de cultivos de invernadero, con suerte para el próximo semestre de otoño.
Los estudiantes cultivarán espinacas, lechuga y tomates en un invernadero virtual desde la semilla hasta el mercado, estableciendo controles ambientales y luego controlando, alimentando y regando sus cultivos, mientras solucionan problemas de presión de insectos y enfermedades y más. El equipo también probará la eficacia del sistema midiendo cuánto aprenden los estudiantes de él.
Harkess dijo que la tecnología coloca a los estudiantes en una posición única para obtener experiencia práctica en la manipulación de los controles de invernadero, algo a lo que no han tenido acceso hasta este momento.
“Incluso en un entorno universitario, los estudiantes no tienen acceso a los controles de un invernadero convencional porque un pequeño error puede matar una gran cantidad de plantas. En un entorno comercial, lo que está en juego es aún mayor con el potencial de perder decenas de miles de dólares en un entorno de producción si se producen daños en los cultivos”, dijo Harkess. “Mientras que cada uno de mis alumnos cultiva un cultivo desde la semilla hasta el mercado en un entorno de invernadero convencional, todo lo que aprenden sobre el sistema de control ha sido teórico hasta ahora”.
Harkess dijo que el acceso a las consecuencias del mundo real en un entorno virtual es lo que más le emociona de la tecnología.
“Los estudiantes podrán aprender los entresijos de los controles ambientales, que incluyen iluminación, refrigeración, calefacción, sombreado y más. Desarrollar este conjunto de habilidades avanzadas a su vez les ayuda a crecer profesionalmente, avanzando más rápido en la fuerza laboral”, dijo. “La posibilidad de poner a nuestros estudiantes en una situación en la que están a cargo de un invernadero que cultiva múltiples cultivos les da una idea real de lo que harán una vez que estén en el campo trabajando en un entorno de producción”.
El proyecto está financiado por una subvención de tres años del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA, que se extiende hasta julio de 2022 y proviene de la iniciativa Ciberinformática y Herramientas para Alimentos y Agricultura (FACT) de la organización.
Los colaboradores incluyen a Christopher Hudson, un ingeniero de investigación de CAVS que implementa los modelos de temperatura y crecimiento de plantas para el invernadero virtual, y Shuchisnigdha Deb de la Universidad de Texas en Arlington, quien está trabajando con investigadores de MSU para evaluar el diseño y la aplicación del invernadero virtual en el aula. Además de Pulseworks, los socios de la industria incluyen Wadsworth Control Systems, que desarrolla sistemas de automatización de invernaderos, incluidos controles climáticos, sistemas de cortinas y automatización de ventilación, y Chore-Time, una división de Chore Time Brock, diseñador, fabricante y comercializador líder mundial de sistemas agrícolas. y soluciones
Para más información sobre el proyecto, visite www.futuregrowers.cals.msstate.edu. Para obtener más información sobre el Departamento de Ciencias de las Plantas y el Suelo, visite www.pss.msstate.edu. CAVS está en línea en www.cavs.msstate.edu.