Con il sostegno del Fondo di ricerca multistatale dell'Istituto nazionale per l'alimentazione e l'agricoltura, i ricercatori di 17 università che sovvenzionano terreni stanno lavorando insieme per sviluppare sistemi automatizzati che funzionino bene per colture speciali ad alta intensità di manodopera come frutta, verdura, frutta a guscio e piante da vivaio . Un approccio collaborativo multi-stato solleva il peso della ricerca e dello sviluppo da un singolo settore delle colture speciali e stimola importanti progressi.
L’automazione sta aiutando l’industria delle colture speciali a superare la carenza di manodopera, a perfezionare le decisioni gestionali, a conservare le risorse e a soddisfare la crescente domanda. In linea con l’agenda per l’innovazione agricola dell’USDA, i progressi tecnologici per la coltivazione, la raccolta, la manipolazione e la lavorazione stanno generando risparmi significativi per coltivatori e consumatori, migliorando al contempo la sostenibilità.
Gli scienziati dell'Università della Florida hanno sviluppato un robot che conta e mappa i frutti sugli alberi di agrumi, mentre i ricercatori dell'Università della California-Davis hanno sviluppato carrelli per la raccolta della frutta con strumenti che mappano i frutti del frutteto. Questi dispositivi automatizzati hanno aiutato gli agricoltori a vedere se e dove sorgono problemi di produzione, in modo che possano prendere decisioni gestionali mirate ed efficaci. Stime accurate della resa sono importanti anche per programmare le macchine da raccolta e prendere decisioni di marketing.
Le tecnologie automatizzate di rilevamento e gestione delle malattie potrebbero mitigare le perdite di raccolto. Ad esempio, gli scienziati della Iowa State University stanno guidando la produzione di tecnologie che riducono la deriva dei pesticidi. Gli scienziati della Washington State University hanno sviluppato droni per scoraggiare gli uccelli che mangiano e danneggiano i raccolti di frutta. Inoltre, i dispositivi portatili progettati dai ricercatori dell’Università delle Hawaii offrono ai coltivatori di caffè un modo economico per individuare lo stress idrico delle foglie e ottimizzare l’irrigazione.
Per superare la carenza di manodopera e ridurne i costi, gli scienziati della Washington State University hanno progettato una macchina robotizzata per l’arrotolamento del luppolo, mentre i ricercatori dell’Università della Georgia stanno perfezionando tecnologie automatizzate a prezzi accessibili per un raccolto efficiente di mirtilli. Un nuovo metodo di potatura raccomandato dalla Pennsylvania State University Extension potrebbe ridurre i tempi di potatura del 42% e risparmiare 136 dollari per acro. L’automazione può anche rendere il lavoro meno pericoloso. Ad esempio, un dispositivo di assistenza alla raccolta progettato alla Penn State ha eliminato le cadute dalle scale e ha ridotto il tempo trascorso dai raccoglitori di mele in posture scomode e pericolose dal 65% al 43% del tempo di raccolta.
L’automazione non sostituirà presto l’occhio attento dei coltivatori di talento, ma queste tecnologie ridurranno i costi, miglioreranno la qualità e garantiranno la soddisfazione dei consumatori, eliminando alcuni rischi per la salute in azienda, aumentando l’efficienza e riducendo l’impatto ambientale.
Scopri di più su questo progetto finanziato dall'USDA-NIFA: W2009: Ricerca e sviluppo di sistemi integrati di automazione e sensori per la sostenibilità delle colture speciali (2013-2018).
Questa ricerca sostiene il tema dell’“innovazione a valore aggiunto” delineato nel Progetto scientifico dell'USDAe ci avvicina al raggiungimento degli obiettivi delineati in Agenda per l'innovazione agricola dell'USDA.
I progressi nella tecnologia, nell’automazione e nel telerilevamento rappresentano un macro movimento trasversale nella scienza che ha un impatto sull’agricoltura, delineato nel Progetto scientifico dell'USDA (PDF, 2.6 MB). Il Science Blueprint guida le priorità scientifiche dell'USDA per i prossimi 5 anni, basandosi sui successi passati. Rispetto ad altre colture, molte colture speciali dipendono maggiormente dalla manodopera agricola per la produzione, la raccolta e la lavorazione. Questo fa parte di una serie di blog che mette in evidenza gli investimenti nella ricerca per promuovere l'automazione e la meccanizzazione per le colture speciali.
–Sara Delheimer, Programma sugli impatti del Fondo di ricerca multistatale finanziato dalla NIFA in Ricerca e Scienza
Gli sforzi multistatali in 17 università che erogano sovvenzioni fondiarie si concentrano sull’automazione per superare la carenza di manodopera, perfezionare le decisioni di gestione, conservare le risorse e soddisfare la crescente domanda di colture speciali. Foto: Andre Daccache/UC Davis