Els cultius especials inclouen fruites, verdures, fruits secs, fruits secs i plantes de viver. Davant l'escassetat de mà d'obra, la competència global, la demanda de més qualitat i la preocupació pels impactes ambientals, la indústria de cultius especialitzats busca urgentment dispositius automatitzats per ajudar amb el cultiu, la collita, la manipulació i el processament. Els investigadors de les universitats de subvencions de terres de diversos estats estan treballant junts per desenvolupar sistemes automatitzats que funcionin bé per a cultius especials. Amb aquest enfocament col·laboratiu, la càrrega de costos de la investigació i el desenvolupament s'aixeca d'un únic sector de cultius especialitzats i s'estan fent grans avenços. Durant els últims cinc anys, els investigadors van identificar paràmetres clau associats a la producció de cultius especialitzats i van desenvolupar sensors per detectar i mesurar aquests paràmetres. Els investigadors van dissenyar dispositius mecanitzats i es van associar amb fabricants i agricultors per comercialitzar i implementar noves tecnologies. L'automatització està ajudant la indústria de cultius especialitzats a superar l'escassetat de mà d'obra, prendre decisions de gestió intel·ligents, conservar recursos i satisfer la demanda creixent. Aquests avenços estan donant com a resultat un estalvi significatiu per als productors i consumidors i una millora de la sostenibilitat per a la indústria
Els dispositius automatitzats ajuden els agricultors a mapejar els rendiments de fruita i a veure si hi ha problemes i on hi ha problemes, de manera que puguin prendre decisions de gestió específiques i efectives. Les estimacions precises dels rendiments també són importants per a les decisions de màrqueting. Les dades sobre la ubicació dels fruits i la geometria de les branques dels arbres s'utilitzen per programar màquines per collir horts.
• La Universitat de Florida va desenvolupar un robot autònom que compta i mapeja els fruits dels cítrics.
• Els investigadors de la Universitat de Califòrnia-Davis van desenvolupar bosses i carros per collir fruites amb instruments que cartografiaven els fruits de l'hort.
Les tecnologies automatitzades de detecció i gestió de malalties podrien mitigar les pèrdues de cultius de fruites.
• Els plaguicides causen pèrdues no desitjades de cultius de milions de dòlars quan les gotes de polvorització es desplacen cap a cultius no objectiu. El treball de la Universitat Estatal d'Iowa està orientant la fabricació de tecnologia que redueix la deriva.
• Els productors de cítrics van utilitzar una màquina de tractament tèrmic dissenyada per científics de la Universitat de Florida en més de 80,000 arbres per controlar el progrés de l'enverdiment dels cítrics.
• La Universitat Estatal de Washington va desenvolupar vehicles aeris no tripulats per dissuadir els ocells que mengen i danyin els cultius de fruites.
• Un procés de quarantena automatitzat de baix cost evita la propagació del barrenador del cafè a Hawaii, redueix les pèrdues i permet als productors enviar cafè als mercats de zones molt poblades i turístiques.
• Els dispositius portàtils dissenyats per la Universitat de Hawaii ofereixen als productors de cafè una manera econòmica de detectar l'estrès hídric de les fulles.
La detecció de l'estrès permet als productors optimitzar el reg i garantir que els arbres floreixin al mateix temps, cosa que fa que la collita sigui més eficient. La producció i la collita mecanitzades poden prevenir lesions a causa del treball manual i reduir el temps i els costos de la collita per als agricultors.
• El 60% de la indústria de processament de tomàquet ha adoptat màquines dissenyades per la Universitat de Califòrnia-Davis per inspeccionar el suc de tomàquet. Durant una sola temporada, les màquines eliminen més de 200,000 perills de moviment repetitiu per als treballadors.
• Els agricultors van dir que un nou mètode de poda recomanat per Pennsylvania State University Extension probablement reduiria el temps de poda en un 42% i estalviaria uns 136 dòlars per acre.
• Els investigadors de la Universitat Estatal de Pennsilvània van dissenyar un dispositiu d'ajuda a la collita que eliminava les caigudes d'escales i va reduir el temps que els recol·lectors de pomes passaven en postures incòmodes i perilloses del 65% al 43% del temps de recollida. El dispositiu també va augmentar un 50% el nombre de pomes collides per segon.
• Científics de la Universitat de l'Estat de Washington van dissenyar una màquina robòtica d'enrotllament per al llúpol, que reduirà les necessitats de mà d'obra i els costos.
• Els investigadors de la Universitat de Geòrgia exploren tecnologies automatitzades assequibles que milloraran l'eficiència de la collita de nabius, ajudant a superar l'escassetat de mà d'obra i els elevats costos laborals.
• El desherbat mecanitzat redueix la necessitat de costosos treballs manuals i productes químics, que poden perjudicar el medi ambient i la salut humana. La Universitat d'Arizona i la Universitat de Califòrnia-Davis van demostrar que les màquines de desherbat automatitzades en fila redueixen els requisits de mà d'obra en un 30%.
L'automatització ajuda els agricultors a conservar recursos, estalviar diners i reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle.
• Amb deshumidificadors automatitzats, els productors de cafè i xocolata de Hawaii utilitzen menys energia per assecar el producte.
• Investigadors de la Universitat de Kentucky van demostrar un tractor híbrid dièsel/elèctric autònom.
• Els investigadors van descobrir que els sistemes robotitzats de desherbador són efectius a nivells de potència molt més baixos del que es pensava anteriorment.
La tecnologia automatitzada ajuda a garantir la qualitat i la satisfacció del consumidor.
• La Universitat Estatal de Michigan i la Universitat de Califòrnia-Davis van desenvolupar una tecnologia de detecció capaç de detectar defectes interns i externs, com ara sistemes de visió del color i espectroscòpia que dedueixen automàticament la qualitat dels productes frescos.
• Els investigadors van desenvolupar un sistema automatitzat assequible que identifica amb precisió els tomàquets madurs durant el processament, assegurant que els productes tinguin un sabor i licopè superiors.
• La demanda de kava està creixent. Els investigadors van dissenyar un sistema mecanitzat que extreu un 900% més de porcions de kava per planta.
• Les dades del sensor van mostrar com criar nabius que es poden collir a màquina sense fer-se malbé.
Aquest projecte, W2009: Recerca i desenvolupament de sistemes integrats en automatització i sensors per a la sostenibilitat de cultius especialitzats (2013-2018), està finançat en part pel Fons de recerca multiestatal a través de l'USDA-NIFA i per subvencions als membres del projecte a les següents institucions: Universitat d'Arizona, Universitat d'Auburn, Universitat de Califòrnia-Davis, Universitat Estatal de Colorado, Universitat de Florida, Universitat de Geòrgia, Universitat de Hawaii, Universitat Estatal d'Iowa, Universitat de Kentucky, Universitat Estatal de Michigan, Universitat Estatal de Mississippi, Universitat Estatal d'Oklahoma , Oregon State University, Pennsylvania State University, Pennsylvania Cooperative Extension, Texas AgriLife Research, Washington State University, Washington Cooperative Extension i West Virginia University. Més informació: bit.ly/W-2009