Mit Unterstützung des Multi-State Research Fund des National Institute of Food and Agriculture arbeiten Forscher an 17 Land-Grant-Universitäten zusammen, um automatisierte Systeme zu entwickeln, die sich gut für arbeitsintensive Sonderkulturen wie Obst, Gemüse, Baumnüsse und Baumschulpflanzen eignen . Ein kollaborativer Ansatz mit mehreren Staaten entlastet einen einzelnen Spezialkultursektor von der Last der Forschung und Entwicklung und spornt große Fortschritte an.
Die Automatisierung hilft der Spezialkulturindustrie, Arbeitskräftemangel zu überwinden, Managemententscheidungen zu optimieren, Ressourcen zu schonen und die wachsende Nachfrage zu befriedigen. In Übereinstimmung mit der USDA-Agrarinnovationsagenda führen Fortschritte in der Technologie für Anbau, Ernte, Handhabung und Verarbeitung zu erheblichen Einsparungen für Erzeuger und Verbraucher und verbessern gleichzeitig die Nachhaltigkeit.
Wissenschaftler der University of Florida entwickelten einen Roboter, der die Früchte von Zitrusbäumen zählt und kartiert, und Forscher der University of California-Davis entwickelten Obstpflückwagen mit Instrumenten, die Obstgartenfrüchte kartieren. Diese automatisierten Geräte haben den Landwirten geholfen, zu erkennen, ob und wo Produktionsprobleme auftreten, damit sie gezielte, effektive Managemententscheidungen treffen können. Genaue Ertragsschätzungen sind auch wichtig, um Erntemaschinen zu programmieren und Marketingentscheidungen zu treffen.
Automatisierte Technologien zur Erkennung und Bekämpfung von Krankheiten könnten Ernteverluste mindern. Beispielsweise leiten Wissenschaftler der Iowa State University die Herstellung von Technologien, die die Abdrift von Pestiziden reduzieren. Wissenschaftler der Washington State University haben Drohnen entwickelt, um Vögel abzuschrecken, die Obstkulturen fressen und beschädigen. Und tragbare Geräte, die von Forschern der University of Hawaii entwickelt wurden, bieten Kaffeebauern eine kostengünstige Möglichkeit, Wasserstress der Blätter zu erkennen und die Bewässerung zu optimieren.
Um den Arbeitskräftemangel zu überwinden und die Arbeitskosten zu senken, haben Wissenschaftler der Washington State University eine Roboter-Zwirnmaschine für Hopfen entwickelt, und Forscher der University of Georgia perfektionieren erschwingliche automatisierte Technologien für eine effiziente Blaubeerernte. Eine neue Beschneidungsmethode, die von der Pennsylvania State University Extension empfohlen wird, könnte die Beschneidungszeit um 42 % verkürzen und 136 $ pro Acre einsparen. Automatisierung kann Arbeit auch weniger gefährlich machen. Beispielsweise beseitigte ein in Penn State entwickeltes Erntehilfsgerät das Herunterfallen von Leitern und reduzierte die Zeit, die Apfelpflücker in ungünstigen, gefährlichen Körperhaltungen verbrachten, von 65 % auf 43 % der Pflückzeit.
Die Automatisierung wird das scharfe Auge talentierter Erzeuger nicht bald ersetzen, aber diese Technologien werden Kosten senken, die Qualität verbessern und die Zufriedenheit der Verbraucher sicherstellen, während einige Gesundheitsrisiken auf dem Bauernhof beseitigt, die Effizienz gesteigert und die Umweltauswirkungen verringert werden.
Erfahren Sie mehr über dieses USDA-NIFA-finanzierte Projekt: W2009: Integrierte Systemforschung und -entwicklung in Automatisierung und Sensorik für die Nachhaltigkeit von Spezialkulturen (2013-2018).
Diese Forschung unterstützt das im beschriebene Thema „Wertschöpfende Innovation“. USDA-Wissenschaftsplanund bringt uns näher an die Erreichung der in skizzierten Ziele heran Landwirtschaftliche Innovationsagenda des USDA.
Fortschritte in Technologie, Automatisierung und Fernerkundung sind eine bereichsübergreifende Makrobewegung in der Wissenschaft, die sich auf die Landwirtschaft auswirkt und in beschrieben wird USDA-Wissenschaftsplan (PDF-Datei, 2.6 MB). Der Science Blueprint leitet die wissenschaftlichen Prioritäten des USDA für die nächsten 5 Jahre und baut auf vergangenen Erfolgen auf. Im Vergleich zu anderen Feldfrüchten sind viele Sonderkulturen bei Produktion, Ernte und Verarbeitung stärker von landwirtschaftlichen Arbeitskräften abhängig. Dies ist Teil einer Blog-Serie, die Forschungsinvestitionen hervorhebt, um die Automatisierung und Mechanisierung für Sonderkulturen voranzutreiben.
–Sara Delheimer, NIFA-finanziertes Multistate Research Fund Impacts Program in Forschung und Wissenschaft
Die Bemühungen mehrerer Bundesstaaten an 17 Landstipendiumsuniversitäten konzentrieren sich auf die Automatisierung, um Arbeitskräftemangel zu überwinden, Managemententscheidungen zu optimieren, Ressourcen zu schonen und die wachsende Nachfrage nach Spezialkulturen zu befriedigen. Foto: Andre Daccache/UC Davis