在国家食品和农业研究所多州研究基金的支持下,17 所赠地大学的研究人员正在共同开发自动化系统,该系统适用于水果、蔬菜、坚果和苗木等劳动密集型特种作物。多州合作方法减轻了单一特种作物部门的研发负担,并促进了重大进步。
自动化正在帮助特种作物行业克服劳动力短缺、调整管理决策、节约资源并满足不断增长的需求。根据美国农业部农业创新议程,种植、收获、处理和加工技术的进步正在为种植者和消费者节省大量成本,同时提高可持续性。
佛罗里达大学的科学家开发了一种机器人,可以对柑橘树上的水果进行计数和绘制地图,加州大学戴维斯分校的研究人员开发了带有绘制果园水果地图的仪器的水果采摘车。这些自动化设备帮助农民了解是否以及在何处出现生产问题,以便他们能够做出有针对性的、有效的管理决策。准确的产量估算对于收割机编程和营销决策也很重要。
自动化疾病检测和管理技术可以减轻农作物损失。例如,爱荷华州立大学的科学家正在指导减少农药漂移的技术的制造。华盛顿州立大学的科学家开发了无人机来阻止鸟类吃掉和破坏水果作物。而且,夏威夷大学研究人员设计的手持设备为咖啡种植者提供了一种廉价的方法来发现叶子的水分压力并优化灌溉。
为了克服劳动力短缺并降低劳动力成本,华盛顿州立大学的科学家设计了一种用于啤酒花的机器人缠绕机,佐治亚大学的研究人员正在完善经济实惠的自动化技术,以实现高效的蓝莓收获。宾夕法尼亚州立大学推广中心推荐的一种新修剪方法可以将修剪时间缩短 42%,每英亩节省 136 美元。自动化还可以降低劳动力的危险性。例如,宾夕法尼亚州立大学设计的一种采摘辅助装置消除了梯子跌落的情况,并将苹果采摘者处于尴尬、危险姿势的时间从采摘时间的 65% 减少到 43%。
自动化不会很快取代有才华的种植者的敏锐眼光,但这些技术将降低成本、提高质量并确保消费者满意度,同时消除一些农场健康风险、提高效率并减少环境影响。
了解有关 USDA-NIFA 资助项目的更多信息: W2009:特种作物可持续性自动化和传感器集成系统研究与开发(2013-2018).
这项研究支持了《增值创新》中概述的主题 美国农业部科学蓝图并使我们更接近实现中概述的目标 美国农业部的农业创新议程.
技术、自动化和遥感的进步是影响农业的跨领域、宏观的科学运动,概述 美国农业部科学蓝图 (PDF,2.6 MB)。科学蓝图在过去的成功基础上指导了美国农业部未来 5 年的科学重点。相对于其他作物,许多特种作物更依赖农业劳动力进行生产、收获和加工。这是博客系列的一部分,重点介绍了为推进特种作物自动化和机械化而进行的研究投资。
–Sara Delheimer,NIFA 资助的多州研究基金影响项目 研究与科学
17 所赠地大学的多州努力重点关注自动化,以克服劳动力短缺、调整管理决策、节约资源并满足对特种作物不断增长的需求。照片:Andre Daccache/加州大学戴维斯分校