Los cultivos especiales incluyen frutas, verduras, frutos secos, frutos secos y plantas de vivero. Frente a la escasez de mano de obra, la competencia global, la demanda de mayor calidad y la preocupación por los impactos ambientales, la industria de cultivos de especialidad busca con urgencia dispositivos automatizados para ayudar con el cultivo, la cosecha, el manejo y el procesamiento. Investigadores de universidades con concesión de tierras en varios estados están trabajando juntos para desarrollar sistemas automatizados que funcionen bien para cultivos especiales. Con este enfoque de colaboración, la carga de costos de la investigación y el desarrollo se elimina de un solo sector de cultivos de especialidad y se están logrando importantes avances. Durante los últimos cinco años, los investigadores identificaron parámetros clave asociados con la producción de cultivos especiales y desarrollaron sensores para detectar y medir estos parámetros. Los investigadores diseñaron dispositivos mecanizados y se asociaron con fabricantes y agricultores para comercializar e implementar nuevas tecnologías. La automatización está ayudando a la industria de cultivos de especialidad a superar la escasez de mano de obra, tomar decisiones de gestión inteligentes, conservar recursos y satisfacer la creciente demanda. Estos avances están dando como resultado ahorros significativos para los productores y consumidores y una mayor sostenibilidad para la industria.
Los dispositivos automatizados ayudan a los agricultores a mapear los rendimientos de la fruta y ver si hay problemas y dónde, para que puedan tomar decisiones de gestión específicas y efectivas. Las estimaciones precisas de los rendimientos también son importantes para las decisiones de marketing. Los datos sobre la ubicación de las frutas y la geometría de las ramas de los árboles se utilizan para programar máquinas para cosechar árboles frutales.
• La Universidad de Florida desarrolló un robot autónomo que cuenta y mapea la fruta en árboles de cítricos.
• Investigadores de la Universidad de California-Davis desarrollaron bolsas y carros para recoger frutas con instrumentos que mapean las frutas del huerto.
Las tecnologías automatizadas de detección y gestión de enfermedades podrían mitigar las pérdidas de cultivos frutales.
• Los pesticidas causan millones de dólares en pérdidas de cultivos no intencionales cuando las gotas de rociado caen sobre cultivos que no son el objetivo. El trabajo de la Universidad Estatal de Iowa está guiando la fabricación de tecnología que reduce la deriva.
• Los cultivadores de cítricos utilizaron una máquina de tratamiento térmico diseñada por científicos de la Universidad de Florida en más de 80,000 árboles para controlar el progreso del enverdecimiento de los cítricos.
• La Universidad Estatal de Washington desarrolló vehículos aéreos no tripulados para disuadir a las aves que comen y dañan los cultivos de frutas.
• Un proceso de cuarentena automatizado de bajo costo evita la propagación de la broca del café en Hawái, reduce las pérdidas y permite a los productores enviar el café a los mercados en áreas turísticas y altamente pobladas.
• Los dispositivos portátiles diseñados por la Universidad de Hawái brindan a los cultivadores de café una forma económica de detectar el estrés hídrico de las hojas.
La detección del estrés permite a los productores optimizar el riego y garantizar que los árboles florezcan al mismo tiempo, lo que hace que la cosecha sea más eficiente. La producción y la cosecha mecanizadas pueden prevenir lesiones debidas al trabajo manual y reducir el tiempo y los costos de cosecha para los agricultores.
• El 60% de la industria de procesamiento de tomate ha adoptado máquinas diseñadas por la Universidad de California-Davis para inspeccionar el jugo de tomate. Durante una sola temporada, las máquinas eliminan más de 200,000 XNUMX riesgos de movimiento repetitivo para los trabajadores.
• Los agricultores dijeron que un nuevo método de poda recomendado por la Extensión de la Universidad Estatal de Pensilvania probablemente reduciría el tiempo de poda en un 42% y ahorraría alrededor de $136 por acre.
• Los investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania diseñaron un dispositivo de asistencia para la cosecha que eliminó las caídas de escaleras y redujo el tiempo que los recolectores de manzanas pasaban en posturas incómodas y peligrosas del 65 % al 43 % del tiempo de recolección. El dispositivo también aumentó la cantidad de manzanas cosechadas por segundo en un 50%.
• Los científicos de la Universidad del Estado de Washington diseñaron una máquina robótica de entrelazado de lúpulo, que reducirá las necesidades y los costos de mano de obra.
• Investigadores de la Universidad de Georgia exploran tecnologías automatizadas asequibles que mejorarán la eficiencia de la cosecha de arándanos, ayudando a superar la escasez de mano de obra y los altos costos laborales.
• El deshierbe mecanizado reduce la necesidad de mano de obra costosa y productos químicos, que pueden dañar el medio ambiente y la salud humana. La Universidad de Arizona y la Universidad de California-Davis demostraron que las máquinas automáticas de deshierbe en hilera reducen los requisitos de mano de obra en un 30 %.
La automatización ayuda a los agricultores a conservar recursos, ahorrar dinero y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
• Usando deshumidificadores automáticos, los productores de café y chocolate de Hawái usan menos energía para secar el producto.
• Investigadores de la Universidad de Kentucky demostraron un tractor híbrido diesel/eléctrico autónomo.
• Los investigadores descubrieron que los sistemas de deshierbe robóticos automatizados son efectivos a niveles de potencia mucho más bajos de lo que se consideraba anteriormente.
La tecnología automatizada ayuda a garantizar la calidad y la satisfacción del consumidor.
• La Universidad Estatal de Michigan y la Universidad de California-Davis desarrollaron tecnología de detección capaz de detectar defectos internos y externos, como sistemas de espectroscopia y visión del color que infieren automáticamente la calidad de los productos frescos.
• Los investigadores desarrollaron un sistema automatizado asequible que identifica con precisión los tomates maduros durante el procesamiento, asegurando que los productos tengan un sabor y licopeno superiores.
• La demanda de kava está creciendo. Los investigadores diseñaron un sistema mecanizado que extrae un 900 % más de porciones de kava por planta.
• Los datos de los sensores mostraron cómo producir arándanos que se pueden cosechar con máquinas sin que se dañen.
Este proyecto, W2009: Investigación y desarrollo de sistemas integrados en automatización y sensores para la sostenibilidad de cultivos especiales (2013-2018), está financiado en parte por el Fondo de investigación multiestatal a través de USDA-NIFA y por subvenciones a los miembros del proyecto en los siguientes instituciones: Universidad de Arizona, Universidad de Auburn, Universidad de California-Davis, Universidad Estatal de Colorado, Universidad de Florida, Universidad de Georgia, Universidad de Hawái, Universidad Estatal de Iowa, Universidad de Kentucky, Universidad Estatal de Michigan, Universidad Estatal de Mississippi, Universidad Estatal de Oklahoma , Universidad Estatal de Oregón, Universidad Estatal de Pensilvania, Extensión Cooperativa de Pensilvania, Investigación AgriLife de Texas, Universidad Estatal de Washington, Extensión Cooperativa de Washington y Universidad de Virginia Occidental. Más información: bit.ly/W-2009