Tanaman khusus termasuk buah-buahan, sayuran, kacang pohon, buah-buahan kering, dan tanaman pembibitan. Dihadapkan dengan kekurangan tenaga kerja, persaingan global, permintaan akan kualitas yang lebih tinggi, dan kekhawatiran tentang dampak lingkungan, industri tanaman khusus segera mencari perangkat otomatis untuk membantu penanaman, pemanenan, penanganan, dan pemrosesan. Para peneliti di universitas hibah tanah di beberapa negara bagian bekerja sama untuk mengembangkan sistem otomatis yang bekerja dengan baik untuk tanaman khusus. Dengan pendekatan kolaboratif ini, beban biaya penelitian dan pengembangan diangkat dari satu sektor tanaman khusus dan kemajuan besar sedang dibuat. Selama lima tahun terakhir, para peneliti mengidentifikasi parameter kunci yang terkait dengan produksi tanaman khusus dan mengembangkan sensor untuk mendeteksi dan mengukur parameter ini. Para peneliti merancang perangkat mekanis dan bermitra dengan produsen dan petani untuk mengkomersialkan dan menerapkan teknologi baru. Otomatisasi membantu industri tanaman khusus mengatasi kekurangan tenaga kerja, membuat keputusan manajemen yang cerdas, menghemat sumber daya, dan memenuhi permintaan yang terus meningkat. Kemajuan ini menghasilkan penghematan yang signifikan bagi petani dan konsumen serta meningkatkan keberlanjutan industri
Perangkat otomatis membantu petani memetakan hasil buah dan melihat jika dan di mana ada masalah, sehingga mereka dapat membuat keputusan pengelolaan yang tepat sasaran dan efektif. Perkiraan hasil yang akurat juga penting untuk keputusan pemasaran. Data tentang lokasi buah dan geometri cabang pohon digunakan untuk memprogram mesin untuk memanen kebun.
• University of Florida mengembangkan robot otonom yang menghitung dan memetakan buah pada pohon jeruk.
• Peneliti Universitas California-Davis mengembangkan tas dan gerobak pemetik buah dengan instrumen yang memetakan buah-buahan di kebun.
Deteksi penyakit otomatis dan teknologi manajemen dapat mengurangi kerugian tanaman buah.
• Pestisida menyebabkan kerugian panen jutaan dolar yang tidak disengaja ketika tetesan semprotan melayang ke tanaman non-target. Pekerjaan Iowa State University memandu pembuatan teknologi yang mengurangi penyimpangan.
• Penanam jeruk menggunakan mesin perlakuan panas yang dirancang oleh para ilmuwan Universitas Florida pada lebih dari 80,000 pohon untuk mengontrol kemajuan penghijauan jeruk.
• Universitas Negeri Washington mengembangkan kendaraan udara tak berawak untuk mencegah burung yang memakan dan merusak tanaman buah.
• Proses karantina otomatis berbiaya rendah mencegah penyebaran penggerek buah kopi di Hawaii, mengurangi kerugian, dan memungkinkan petani mengirimkan kopi ke pasar di daerah berpenduduk padat dan turis.
• Perangkat genggam yang dirancang oleh University of Hawaii memberi petani kopi cara yang murah untuk mengenali tekanan air daun.
Mendeteksi stres memungkinkan petani untuk mengoptimalkan irigasi dan memastikan pohon berbunga pada saat yang sama, yang membuat panen lebih efisien. Produksi dan pemanenan secara mekanis dapat mencegah cedera akibat tenaga kerja manual dan mengurangi waktu dan biaya panen bagi petani.
• 60% industri pengolahan tomat telah mengadopsi mesin yang dirancang oleh University of California-Davis untuk memeriksa jus tomat. Selama satu musim, alat berat menghilangkan lebih dari 200,000 bahaya gerakan berulang bagi pekerja.
• Petani mengatakan metode pemangkasan baru yang direkomendasikan oleh Pennsylvania State University Extension kemungkinan akan memangkas waktu pemangkasan sebesar 42% dan menghemat sekitar $136 per acre.
• Para peneliti dari Pennsylvania State University merancang alat bantu panen yang menghilangkan jatuhnya tangga dan mengurangi waktu yang dihabiskan pemetik apel dalam posisi canggung dan berbahaya dari 65% menjadi 43% waktu memetik. Perangkat ini juga meningkatkan jumlah apel yang dipanen per detik sebesar 50%.
• Ilmuwan Universitas Negeri Washington merancang mesin melilit robot untuk hop, yang akan memangkas kebutuhan dan biaya tenaga kerja.
• Peneliti Universitas Georgia mengeksplorasi teknologi otomatis yang terjangkau yang akan meningkatkan efisiensi panen blueberry, membantu mengatasi kekurangan tenaga kerja dan biaya tenaga kerja yang tinggi.
• Penyiangan mekanis mengurangi kebutuhan tenaga kerja manual dan bahan kimia yang mahal, yang dapat membahayakan lingkungan dan kesehatan manusia. University of Arizona dan University of California-Davis menunjukkan bahwa mesin penyiangan baris otomatis mengurangi kebutuhan tenaga kerja sebesar 30%.
Otomatisasi membantu petani menghemat sumber daya, menghemat uang, dan mengurangi emisi gas rumah kaca.
• Menggunakan penurun kelembapan otomatis, petani kopi dan cokelat Hawaii menggunakan lebih sedikit energi untuk mengeringkan produk.
• Para peneliti dari Universitas Kentucky mendemonstrasikan sebuah traktor hibrida diesel/listrik otonom.
• Para peneliti menemukan bahwa sistem penyiangan robotik otomatis efektif pada tingkat daya yang jauh lebih rendah daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Teknologi otomatis membantu memastikan kualitas dan kepuasan konsumen.
• Michigan State University dan University of California-Davis mengembangkan teknologi penginderaan yang mampu mendeteksi cacat internal dan eksternal, seperti penglihatan warna dan sistem spektroskopi yang secara otomatis menyimpulkan kualitas produk segar.
• Para peneliti mengembangkan sistem otomatis yang terjangkau yang secara akurat mengidentifikasi tomat matang selama pemrosesan, memastikan produk memiliki rasa dan likopen yang unggul.
• Permintaan kava meningkat. Para peneliti merancang sistem mekanis yang mengekstrak 900% lebih banyak porsi kava per tanaman.
• Data sensor menunjukkan cara membiakkan blueberry yang dapat dipanen dengan mesin tanpa rusak.
Proyek ini, W2009: Penelitian dan Pengembangan Sistem Terpadu dalam Otomasi dan Sensor untuk Keberlanjutan Tanaman Khusus (2013-2018), didanai sebagian oleh Dana Penelitian Multi-negara melalui USDA-NIFA dan dengan hibah kepada anggota proyek di berikut institusi: Universitas Arizona, Universitas Auburn, Universitas California-Davis, Universitas Negeri Colorado, Universitas Florida, Universitas Georgia, Universitas Hawaii, Universitas Negeri Iowa, Universitas Kentucky, Universitas Negeri Michigan, Universitas Negeri Mississippi, Universitas Negeri Oklahoma , Universitas Negeri Oregon, Universitas Negeri Pennsylvania, Ekstensi Koperasi Pennsylvania, Penelitian AgriLife Texas, Universitas Negeri Washington, Ekstensi Koperasi Washington, dan Universitas Virginia Barat. Pelajari lebih lanjut: bit.ly/W-2009