Выбор времени для сбора и транспортировки скоропортящихся, собираемых вручную культур, таких как клубника, чтобы эти деликатные продукты доходили до потребителей с максимальным вкусом и свежестью, - это сложный танец, в котором мать-природа объединяется с ручным трудом.
Тем не менее, многие приемы и технологии «умного земледелия», которые помогают производителям быстрее и эффективнее собирать больше того, что они посеяли, были сосредоточены в основном на пропашных культурах, таких как кукуруза и соя, в обход производителей ценных свежих продуктов.
«Большие машины, используемые для уборки пропашных культур, таких как пшеница, кукуруза и соя, обеспечивают естественную платформу для повышения эффективности», - сказал Ричард Сауэрс, профессор инженерии промышленных и корпоративных систем и математики в Университете Иллинойса.. «Однако ситуация радикально отличается в отношении ценных, собранных вручную культур, таких как клубника, которая может быть во много раз более ценной на акр, чем кукуруза. Точное земледелие значительно отстает от собранных вручную культур».
«Сто акров кукурузы может стоить всего 800 000 долларов, в то время как такое же количество акров, засаженных клубникой, может стоить 7,5 миллионов долларов», - сказал Девасия Мануэль, недавний выпускник Иллинойса. «Тем не менее, сборщики клубники практически не используют методы точного земледелия. Это довольно удивительно».
Мануэль, в настоящее время исследователь машинного обучения в Google, был ведущим автором статьи с Сауэрсом, в которой исследовалась математическая модель для определения оптимального времени транспортировки урожая клубники с поля в холодильное хранилище.
Методология Сеуэрса и Мануэля описана в статье, опубликованной в журнале Natural Resource Modeling.
Сауэрс и Мануэль, в то время аспирант в Иллинойсе, наблюдали за рабочими, собирающими клубнику на фермах Крисалида в Окснарде, Калифорния. Алгоритм исследователей исследовал порчу, которую может понести производитель, если он отправит частично загруженные грузовики на станции охлаждения, а не будет ждать, пока их грузовики будут загружены до предела, чтобы транспортировать фрукты в холодильное хранилище..
Собранные вручную фрукты, такие как клубника, начинают гнить сразу после сбора, а рыночная стоимость урожая может снижаться на целых 10 процентов в час, если собранные продукты лежат на жарком солнце в ожидании транспортировки в холодильное хранилище, сказал Сауэрс.
«Производители хотели бы транспортировать свой урожай на станции охлаждения в соответствии с оптимальной политикой, но эта политика должна отражать компромисс между потерей качества и скоростью сбора урожая», - сказал Сеуэрс..
В отличие от сельскохозяйственных культур, собранных машинным способом, сбор урожая вручную варьируется от работника к работнику и в зависимости от времени суток, поскольку рабочим становится жарко и они устают, отмечают исследователи в исследовании.
«Если ваши работники собирают 90 процентов груза всего за 15 минут, а затем замедляют работу из-за жары, имеет смысл доставить груз в холодильное хранилище, даже если грузовик заполнен лишь частично», - Сеуерс. сказал. «Это очень упрощенная картина, но это то, к чему мы стремились. Мы продумали, как смоделировать эти компромиссы, провели некоторую оптимизацию и моделирование и обнаружили, что возможна значительная экономия».
Сеятели отказались указывать стоимость в долларах, потому что их выводы были теоретическими, а модель необходимо было откалибровать в соответствии с фактическими данными производителей об урожае и порче.
Тем не менее, результаты обнадеживают, сказал Сауэрс, и потенциальное финансовое вознаграждение должно побудить исследователей и производителей сельскохозяйственных культур изучить возможности применения методов точного земледелия для выращивания собранных вручную и специальных культур.