Aprender como lidar com os aspectos de alto risco da indústria agrícola está assumindo um novo significado para os estudantes do estado do Mississippi por meio da realidade virtual 3-D e da Iniciativa Tecnológica de Futuros Produtores da universidade.
Uma estufa simulada única, em fase de conclusão e desenvolvida através dos esforços de colaboração entre universidades da iniciativa, não só dará aos futuros agricultores uma ferramenta mais segura e de última geração, mas também redefinirá o tempo necessário para analisar produção agrícola. O projeto é uma parceria do Departamento de Ciências Vegetais e do Solo da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida da MSU e do Centro de Sistemas Veiculares Avançados.
Financiado através de uma subvenção federal, a investigadora principal é Amelia Fox, professora clínica em ciências das plantas e do solo, que disse que, diferentemente de qualquer estufa convencional no campus, este sistema de condições controladas em 3-D dará aos estudantes acesso completo para controlar os controles ambientais.
“Com a realidade virtual, podemos enfrentar o ensino de empreendimentos agrícolas de alto risco, definidos como qualquer coisa que possa resultar em perdas significativas – desde a perda de vidas ou membros até a perda de produção, equipamentos ou suprimentos. Desde como controlar uma estufa ou aviário até como operar um trator, a realidade virtual pode ajudar os alunos a aprender a navegar com segurança em situações de alto risco”, disse Fox. “Queremos que os alunos tenham acesso ao fracasso. Quanto mais conhecimento você tiver sobre o fracasso, maior será a probabilidade de evitá-lo.”
Fox disse que a pandemia COVID-19 demonstrou ainda mais a necessidade deste tipo de tecnologia.
“Um aspecto positivo da pandemia da COVID-19 é que ela nos mostrou como a tecnologia pode melhorar o aprendizado presencial, que tem limitações”, disse Fox.
Daniel Carruth, professor associado de pesquisa do CAVS, disse que a equipe abordou o protótipo em três partes, modelando a própria estufa com configurações de temperatura, água e nutrientes antes de desenvolver o painel de controle e a interface do usuário.
“O objetivo da realidade virtual é dar aos alunos acesso a algo que eles não necessariamente teriam acesso de forma mais rápida. Com este sistema, os alunos agora podem concluir o plantio, o crescimento e a colheita em poucas horas, em comparação com os meses que leva no mundo real.”
O protótipo da equipe está sendo refinado pela Pulseworks, LLC, líder mundial em simuladores de movimento. Em seguida, Richard Harkess, professor de ciências das plantas e do solo, usará a tecnologia em seu curso de produção de culturas em estufas, esperançosamente no próximo semestre do outono.
Os alunos cultivarão espinafre, alface e tomate em uma estufa virtual, desde a semente até o mercado, estabelecendo controles ambientais e, em seguida, verificando, alimentando e regando suas plantações, enquanto solucionam a pressão de insetos e doenças e muito mais. A equipe também testará a eficácia do sistema medindo o quanto os alunos aprendem com ele.
Harkess disse que a tecnologia posiciona os alunos de maneira única para obter experiência prática na manipulação de controles de estufa, algo a que eles não tiveram acesso até agora.
“Mesmo num ambiente universitário, os estudantes não têm acesso aos controlos numa estufa convencional porque um pequeno erro pode matar um grande número de plantas. Num ambiente comercial, os riscos são ainda maiores, com o potencial de perder dezenas de milhares de dólares num ambiente de produção se ocorrerem danos nas colheitas”, disse Harkess. “Embora cada um dos meus alunos cultive uma colheita, desde a semente até ao mercado, num ambiente de estufa convencional, tudo o que aprenderam sobre o sistema de controlo tem sido teórico até agora.”
Harkess disse que o acesso às consequências do mundo real em um ambiente virtual é o que mais o entusiasma na tecnologia.
“Os alunos poderão aprender os meandros dos controles ambientais, incluindo iluminação, refrigeração, aquecimento, sombreamento e muito mais. O desenvolvimento desse conjunto avançado de habilidades, por sua vez, os ajuda a crescer profissionalmente, avançando mais rapidamente na força de trabalho”, disse ele. “A possibilidade de colocar os nossos alunos numa situação em que são responsáveis por uma estufa que cultiva múltiplas culturas dá-lhes uma noção real do que farão quando estiverem no campo, trabalhando num ambiente de produção.”
O projeto é financiado por uma doação de três anos do Instituto Nacional de Alimentação e Agricultura do USDA, que vai até julho de 2022 e é da iniciativa de Ciberinformática e Ferramentas para Alimentos e Agricultura (FACT) da organização.
Os colaboradores incluem Christopher Hudson, engenheiro de pesquisa do CAVS que implementa os modelos de temperatura e crescimento de plantas para a estufa virtual, e Shuchisnigdha Deb, da Universidade do Texas em Arlington, que está trabalhando com investigadores da MSU para avaliar o projeto e a aplicação da estufa virtual no sala de aula. Além da Pulseworks, os parceiros da indústria incluem a Wadsworth Control Systems, que desenvolve sistemas de automação de estufas, incluindo controles climáticos, sistemas de cortinas e automação de ventilação e a Chore-Time, uma divisão da Chore Time Brock, designer, fabricante e comerciante líder global de sistemas agrícolas. e soluções.
Para saber mais sobre o projeto, visite www.futuregrowers.cals.msstate.edu. Para obter mais informações sobre o Departamento de Ciências das Plantas e do Solo, visite www.pss.msstate.edu. CAVS está on-line em www.cavs.msstate.edu.