葡萄种植者在密歇根面临许多环境挑战包括短的生长季节,凉爽的夏季,高湿度和降水变量限制水果生产和质量。管理气候限制结果,能力更好和更快的决策是至关重要的实现目标收益率,果实品质,最终,经济可持续性葡萄园。精密葡萄栽培技术提供可靠的工具来收集和分析各种葡萄园和葡萄树数据通过与地理参考和交流多个平台实现机械设备的目的,提高效率和生产力的葡萄园。结合时,这些方法可以降低投入和成本,减轻对环境的影响,提高葡萄生产的葡萄酒的质量和enological潜力。

精密葡萄栽培技术可以捕捉时空变异性的葡萄园和葡萄的健康。高分辨率数据集成到解决方案,可以帮助种植者做出明智的决策,提高管理效率,同时保持环境和经济的可持续发展。

葡萄园机械化是一个可靠的方法实现经济的可持续发展和降低生产成本。越来越多的葡萄园运营商正面临金融压力不一致的和昂贵的劳动力供给正在考虑机械化作为有价值的替代方案的原因:

• 增加产量(平衡作物级别)
• 减少作物损失的风险
• 及时和适当的树冠管理(改进的水果成分)
• 降低疾病的发生率
• 通过减少劳动力需求减少劳动力成本
• 改善操作时间管理
• 改善员工的工作条件

在竞争日益激烈的背景下,在当地的葡萄酒行业,它正变得至关重要,实现更高的质量标准和更低的生产成本。

本文简要概述的一些技术用于精密葡萄栽培和葡萄园机械化。重点是监测技术,如远程和近端传感和新机会由农业机器人用于葡萄园机械化。

监测技术

葡萄园监测技术允许种植者监视几个参数葡萄藤的生长,植物健康、水和使用状态,土壤养分的可用性,以及位置的葡萄园与疾病和害虫的压力。在大多数情况下,这些技术使用地理信息提供定位精度。这允许用户确定葡萄园中的特定位置的兴趣点所在,计算区域的百分比的影响。

远程和近端传感

根据El-Askary等人的书。”先进的遥感和地理信息的应用程序,“信息缺口可以由地面数据结合遥感观测。遥感应用电磁能量从地面反射或植被。传感器可以检测到从几米,这反映出能量如附加到无人驾驶飞机或飞机,数百公里,如卫星。

遥感数据可以描述树冠形状、大小和葡萄藤活力。这些描述不够详细评估这些参数的变化在葡萄园没有进来直接接触的葡萄树(图1)。

作为保罗尼日尔中描述他的网络研讨会”,精密葡萄栽培:数据、电子和机械VRT(可变利率技术)的应用程序,“遥感能力的一个好例子是评估的水果和葡萄树的平衡。葡萄种植者可以精确地验证是否葡萄树叶可以支持现有的作物水平或识别位置葡萄可能会由于缺乏一个或多个限制因素(水、营养物质等)。

近端感应使用遥感传感器相似,但安装到车辆上或其他设备,在葡萄园中直接操作。这些传感器可以测量葡萄藤树冠健康和营养,水果化学成分和土壤成分。的牛津葡萄酒指南描述如何使用这些信息来支持决策在选择性收获。

土壤、树冠健康和营养状况、产量和作物品质监控

葡萄园的快速监测,研制了许多近端系统和数据分析软件,包括高分辨率检测土壤,树冠和屈服状态,以及通过GPS数据运用。这些传感器收集数据的高度、纹理和藤蔓的密度沿行,以及任何生物和非生物压力,通过高分辨率数字图像的林冠层,树冠墙。

疾病监测

疾病可以减少葡萄产量和品质,对最终产品产生负面影响。精密葡萄栽培的最重要的一个应用在密歇根州在葡萄园疾病检测和监控。有效的监测系统可以检测感染地区和创建一个处方图。种植者可以立即使用这张地图来有效控制和对抗疾病和流行病。实施这种技术可以改善管理,同时减少使用化学,这将降低用户的成本以及帮助保护环境,人类健康,提高环境的可持续性。

监测土壤和葡萄营养状态

精密葡萄栽培的一个重要应用是近端监测土壤变化和葡萄藤营养状态,其中包括使用范围广泛的传感器。移动应用土壤配备电磁传感器、多光谱成像技术,GPS连续测量可以检测土壤的表面电导率和营养缺乏单一葡萄树的精度水平。这种技术可以提供一个详细的概述土壤成分和葡萄树矿物营养状态,以及处方地图改变土壤成分和应用特定的肥料。区域土壤成分和施肥优化可以帮助减少使用化肥和土壤操纵。这种环保的实践也可以改善可持续性。

可变利率技术(VRT)

VRT是指任何技术,允许生产商不同作物的剂量率和输入。这种技术结合了浮动利率(VR)和特定的应用程序控制系统设备应用输入在正确的时间和正确的地方。葡萄栽培的VR应用包括施肥、农药和其他葡萄园输入以不同的速率在现场没有手动更改率设置设备或多个经过一个区域。

VRT是分为两种类型:

• 基于地图的控制:现场应用的速度操作之前创建地图。
• 实时控制:决定利率实时应用在不同的位置都是基于操作使用过程中收集的信息系统,如上面所述的近端传感器。这些传感器可以检测所需数据“动态”,通常设计为一个特定的任务,如除草剂的应用程序。这项技术使用的软件,可以把GPS定位数据与处方为每个特定操作生成映射到应用这些输入。

选择性收获

极高的市场竞争,生产优质水果在密歇根将差异化,提高利润的有效途径。在葡萄酒行业,这个观点已经被应用在精密葡萄栽培技术,面向选择性收获。选择性收获决定的分裂挑选水果根据葡萄园活力映射,葡萄成分和质量为了利用所需的质量水平的生产成品酒或果汁产品。

汁葡萄生产,收获的糖含量是一个重要的目标,而糖含量的组合,皮肤花青素浓度和酸度可以酿酒葡萄的目标。

冷损失评估和智能修剪

问题的葡萄品种对低温的敏感性(5到-15华氏度)是非常变量在酿酒用葡萄品种,也就是说品种特定方法评估寒冷伤害。冷损伤后的生长季节可以体验大范围的响应,从减少产量完成不孕。低温会影响几乎所有的小道消息,包括芽,芽和根系统。

葡萄藤冷损伤严重程度的评估,对于维持产量和果实品质很重要,是一个重要的监控系统在这方面的应用。葡萄种植者可以调整修剪的严重性和其他实践基于冷伤害的水平。结合近端传感器和机器人基地修剪作物将管理水平,同时尽量减少冷损害影响在不久的将来。使用机器人精度葡萄栽培仍处于早期阶段,但很多项目接近完工,和一些已经在市场上。

结论

在过去的二十年里,密歇根州的葡萄和葡萄酒产业发展迅速。最近利用这些成功和保持这样的增长率,葡萄园的适应机械化和精度需要葡萄栽培。近年来,增加创新技术的可用性和机械设备用于葡萄栽培援助决策、降低生产成本和减轻气候事件和生物应力的影响。

许多上述技术系统可为小型企业和负担得起的。他们有很大的潜力来帮助密歇根葡萄产业成长;然而,理解和培训如何使用这些技术的广泛应用是必要的。