Les cultures spécialisées comprennent les fruits, les légumes, les noix, les fruits secs et les plantes de pépinière. Confrontée à la pénurie de main-d'œuvre, à la concurrence mondiale, à la demande d'une qualité supérieure et aux préoccupations concernant les impacts environnementaux, l'industrie des cultures spéciales recherche de toute urgence des dispositifs automatisés pour faciliter la culture, la récolte, la manipulation et la transformation. Les chercheurs des universités concédant des terres dans plusieurs États travaillent ensemble pour développer des systèmes automatisés qui fonctionnent bien pour les cultures spécialisées. Grâce à cette approche collaborative, le fardeau des coûts de recherche et de développement est allégé d'un seul secteur de cultures spécialisées et des progrès majeurs sont réalisés. Au cours des cinq dernières années, les chercheurs ont identifié les paramètres clés associés à la production de cultures spécialisées et ont développé des capteurs pour détecter et mesurer ces paramètres. Les chercheurs ont conçu des appareils mécanisés et se sont associés à des fabricants et à des agriculteurs pour commercialiser et mettre en œuvre de nouvelles technologies. L'automatisation aide l'industrie des cultures spéciales à surmonter les pénuries de main-d'œuvre, à prendre des décisions de gestion intelligentes, à conserver les ressources et à répondre à la demande croissante. Ces progrès se traduisent par des économies significatives pour les producteurs et les consommateurs et par une amélioration de la durabilité pour l'industrie.
Les appareils automatisés aident les agriculteurs à cartographier les rendements en fruits et à déterminer si et où il y a des problèmes, afin qu'ils puissent prendre des décisions de gestion ciblées et efficaces. Des estimations précises des rendements sont également importantes pour les décisions marketing. Les données sur l'emplacement des fruits et la géométrie des branches des arbres sont utilisées pour programmer les machines permettant de récolter les vergers.
• L'Université de Floride a développé un robot autonome qui compte et cartographie les fruits des agrumes.
• Des chercheurs de l'Université Davis de Californie ont mis au point des sacs et des chariots de cueillette de fruits dotés d'instruments permettant de cartographier les fruits du verger.
Les technologies automatisées de détection et de gestion des maladies pourraient atténuer les pertes de cultures fruitières.
• Les pesticides causent des millions de dollars de pertes involontaires de récoltes lorsque les gouttelettes pulvérisées dérivent sur des cultures non ciblées. Les travaux de l’Iowa State University guident la fabrication de technologies réduisant la dérive.
• Les producteurs d'agrumes ont utilisé une machine de traitement thermique conçue par des scientifiques de l'Université de Floride sur plus de 80,000 XNUMX arbres pour contrôler la progression du verdissement des agrumes.
• L'Université de l'État de Washington a développé des véhicules aériens sans pilote pour dissuader les oiseaux qui mangent et endommagent les cultures fruitières.
• Un processus de quarantaine automatisé et peu coûteux empêche la propagation du scolyte du caféier à Hawaï, réduit les pertes et permet aux producteurs d'expédier leur café vers les marchés des zones très peuplées et touristiques.
• Les appareils portables conçus par l'Université d'Hawaï offrent aux producteurs de café un moyen peu coûteux de détecter le stress hydrique des feuilles.
La détection du stress permet aux producteurs d'optimiser l'irrigation et de garantir que les arbres fleurissent en même temps, ce qui rend la récolte plus efficace. La production et la récolte mécanisées peuvent prévenir les blessures dues au travail manuel et réduire le temps et les coûts de récolte pour les agriculteurs.
• 60 % de l'industrie de transformation des tomates a adopté des machines conçues par l'Université de Californie-Davis pour inspecter le jus de tomate. Au cours d'une seule saison, les machines éliminent plus de 200,000 XNUMX risques de mouvements répétitifs pour les travailleurs.
• Les agriculteurs ont déclaré qu'une nouvelle méthode d'élagage recommandée par Pennsylvania State University Extension réduirait probablement le temps d'élagage de 42 % et permettrait d'économiser environ 136 $ l'acre.
• Des chercheurs de l'Université d'État de Pennsylvanie ont conçu un dispositif d'aide à la récolte qui élimine les chutes d'échelles et réduit le temps passé par les cueilleurs de pommes dans des postures inconfortables et dangereuses de 65 % à 43 % du temps de cueillette. L'appareil a également augmenté de 50 % le nombre de pommes récoltées par seconde.
• Des scientifiques de l'Université de l'État de Washington ont conçu une machine robotisée pour enrouler le houblon, ce qui réduira les besoins en main d'œuvre et les coûts.
• Des chercheurs de l'Université de Géorgie explorent des technologies automatisées abordables qui amélioreront l'efficacité de la récolte des bleuets, aidant ainsi à surmonter les pénuries de main-d'œuvre et les coûts de main-d'œuvre élevés.
• Le désherbage mécanisé réduit le besoin de travail manuel coûteux et de produits chimiques, qui peuvent nuire à l'environnement et à la santé humaine. L'Université d'Arizona et l'Université de Californie-Davis ont montré que les machines de désherbage automatisées en rangée réduisaient les besoins en main-d'œuvre de 30 %.
L'automatisation aide les agriculteurs à conserver les ressources, à économiser de l'argent et à réduire les émissions de gaz à effet de serre.
• Grâce à des déshumidificateurs automatisés, les producteurs de café et de chocolat d'Hawaï utilisent moins d'énergie pour sécher leurs produits.
• Des chercheurs de l'Université du Kentucky ont fait la démonstration d'un tracteur hybride diesel/électrique autonome.
• Les chercheurs ont découvert que les systèmes de désherbage robotisés automatisés sont efficaces à des niveaux de puissance bien inférieurs à ceux envisagés auparavant.
La technologie automatisée contribue à garantir la qualité et la satisfaction des consommateurs.
• L'Université de l'État du Michigan et l'Université de Californie-Davis ont développé une technologie de détection capable de détecter les défauts internes et externes, tels que des systèmes de vision des couleurs et de spectroscopie qui déduisent automatiquement la qualité des produits frais.
• Les chercheurs ont développé un système automatisé abordable qui identifie avec précision les tomates mûres pendant la transformation, garantissant ainsi aux produits une saveur et un lycopène supérieurs.
• La demande de kava augmente. Les chercheurs ont conçu un système mécanisé qui extrait 900 % de portions de kava en plus par plante.
• Les données des capteurs ont montré comment produire des bleuets pouvant être récoltés à la machine sans être endommagés.
Ce projet, W2009 : Recherche et développement de systèmes intégrés en automatisation et capteurs pour la durabilité des cultures spécialisées (2013-2018), est financé en partie par le Fonds de recherche multi-États par l'intermédiaire de l'USDA-NIFA et par des subventions aux membres du projet aux niveaux suivants. institutions : Université d'Arizona, Université d'Auburn, Université de Californie-Davis, Université d'État du Colorado, Université de Floride, Université de Géorgie, Université d'Hawaï, Université d'État de l'Iowa, Université du Kentucky, Université d'État du Michigan, Université d'État du Mississippi, Université d'État d'Oklahoma , Oregon State University, Pennsylvania State University, Pennsylvania Cooperative Extension, Texas AgriLife Research, Washington State University, Washington Cooperative Extension et West Virginia University. En savoir plus : bit.ly/W-2009