在美國國家糧食和農業研究所多州研究基金的支持下,17 所贈地大學的研究人員正在合作開發自動化系統,這些系統適用於水果、蔬菜、堅果和苗圃等勞動密集型特種作物. 多國合作方法減輕了單一特種作物部門的研發負擔,並推動了重大進展。
自動化正在幫助特種作物行業克服勞動力短缺、微調管理決策、節約資源和滿足不斷增長的需求。 與美國農業部農業創新議程一致,種植、收穫、處理和加工技術的進步正在為種植者和消費者節省大量成本,同時提高可持續性。
佛羅里達大學的科學家開發了一種機器人,可以對柑橘樹上的水果進行計數和繪圖,加州大學戴維斯分校的研究人員開發了帶有繪製果園水果圖的儀器的水果採摘車。 這些自動化設備幫助農民了解生產問題是否出現以及出現在何處,因此他們可以做出有針對性的有效管理決策。 準確的產量估算對於收穫機器的編程和營銷決策也很重要。
自動化疾病檢測和管理技術可以減輕作物損失。 例如,愛荷華州立大學的科學家正在指導減少農藥漂移的技術製造。 華盛頓州立大學的科學家開發了無人機來阻止鳥類吃掉和破壞水果作物。 而且,夏威夷大學研究人員設計的手持設備為咖啡種植者提供了一種廉價的方法來發現葉片水分壓力並優化灌溉。
為了克服勞動力短缺和降低勞動力成本,華盛頓州立大學的科學家設計了一種用於啤酒花的機器人纏繞機,喬治亞大學的研究人員正在完善負擔得起的自動化技術,以實現高效的藍莓收穫。 賓夕法尼亞州立大學推廣部推薦的一種新修剪方法可以將修剪時間縮短 42%,每英畝可節省 136 美元。 自動化還可以降低勞動的危險性。 例如,賓夕法尼亞州立大學設計的收穫輔助裝置消除了梯子跌倒,並將蘋果採摘者在尷尬、危險姿勢中花費的時間從採摘時間的 65% 減少到 43%。
自動化不會很快取代有才華的種植者的敏銳眼光,但這些技術將降低成本、提高質量並確保消費者滿意度,同時消除一些農場健康風險、提高效率並減少對環境的影響。
了解有關此 USDA-NIFA 資助項目的更多信息: W2009:特種作物可持續性自動化和傳感器集成系統研究與開發(2013-2018).
本研究支持《創新》中概述的“增值創新”主題。 美國農業部科學藍圖並使我們更接近於實現 美國農業部的農業創新議程.
技術、自動化和遙感方面的進步是影響農業的跨領域宏觀科學運動 美國農業部科學藍圖 (PDF,2.6 MB)。 科學藍圖以過去的成功為基礎,指導美國農業部未來 5 年的科學優先事項。 相對於其他作物,許多特色作物的生產、收穫和加工更依賴農業勞動力。 這是一個博客系列的一部分,該系列強調研究投資以推進特種作物的自動化和機械化。
–Sara Delheimer,NIFA 資助的多州研究基金影響計劃 研究與科學
17 所贈地大學的多州努力專注於自動化,以克服勞動力短缺、微調管理決策、節約資源和滿足對特種作物不斷增長的需求。 照片:安德烈·達卡赫/加州大學戴維斯分校