Επιστήμονες από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο της Σιβηρίας έχουν προτείνει τρόπους για τη βελτίωση της τεχνολογίας της καλλιέργειας διαφόρων καλλιεργειών σε υδροπονικές κάθετες φάρμες. Αναπτύχθηκε λογισμικό για να βοηθήσει στη συνεχή παρακολούθηση της ζωής των φυτών σε ένα αγρόκτημα της πόλης, καθώς και σε ένα νευρωνικό δίκτυο υπεύθυνο για την ανίχνευση σπόρων και φυταρίων κακής ποιότητας. Η ανάπτυξη θα μειώσει σημαντικά το κόστος απόκτησης μικροπράσινων, αρωματικών βοτάνων, μαρουλιού και λαχανικών τόσο για τις εκμεταλλεύσεις εστιατορίων όσο και για τις ιδιωτικές φάρμες.
Έχουν αναπτυχθεί αρκετά προγράμματα. Ένας από αυτούς είναι υπεύθυνος για τη διατήρηση των παραμέτρων της υδροπονικής εγκατάστασης που είναι άνετες για τα φυτά ρυθμίζοντας την ισορροπία των αλάτων. Το άλλο παρακολουθεί την οξύτητα του διαλύματος που τροφοδοτεί τα χόρτα στο φυτό. Ο γενικός έλεγχος του υλικού σπόρου πραγματοποιείται από ένα «έξυπνο» νευρωνικό δίκτυο – ανιχνεύει βλαστάρια χαμηλής ποιότητας που αφαιρούνται από την εγκατάσταση.
«Το νευρωνικό μας δίκτυο είναι σε θέση να ελέγχει την ποιότητα των φυτών – να παρακολουθεί και να απορρίπτει αδύναμα και άρρωστα βλαστάρια προκειμένου να ελαχιστοποιείται η απόρριψη τελικών προϊόντων. Η εφαρμογή υλικού του νευρωνικού δικτύου γίνεται σε ένα τσιπ, το οποίο επιταχύνει όλους τους υπολογισμούς αρκετές φορές. Οι ίδιοι υπολογισμοί σε έναν υπολογιστή θα χρειάζονταν περισσότερο χρόνο», είπε ο Anton Khantimirov, συγγραφέας και προγραμματιστής λογισμικού, ανώτερος λέκτορας στο Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών στο SibFU, υπάλληλος του διεπιστημονικού εργαστηρίου αγροτικής πόλης του Gastronomy R&D Park of SibFU.
Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι μια τέτοια αυτοματοποίηση της διαδικασίας εξοικονομεί σημαντικά χρόνο για τους εργαζόμενους – δεν χρειάζεται πλέον να γίνονται μετρήσεις με το χέρι, τα προγράμματα παρακολουθούν ανεξάρτητα την ισορροπία οξέων και αλάτων, εγχέοντας τα συστατικά που λείπουν από δύο παρασκευασμένα διαλύματα στην υδροπονική εγκατάσταση.
«Το πρόγραμμα μετρά την ηλεκτρική αγωγιμότητα του διαλύματος που τροφοδοτεί τα φυτά και προσθέτει άλατα καλίου, αζώτου κ.λπ., εάν χρειάζεται, παρακολουθείται με αυτόν τον τρόπο η ισορροπία νερού-αλατιού. Ένας ειδικός μικροελεγκτής, εάν είναι απαραίτητο, ξεκινά αντλίες που αντλούν άλατα ή οξινίζουν το θρεπτικό διάλυμα στην εγκατάσταση», συνέχισε ο επιστήμονας.
Η παρακολούθηση δικτύου είναι καλή επειδή οι ερευνητές μπορούν να παρακολουθούν την «ευημερία» των πράσινων θαλάμων τους σε μεγάλη απόσταση. Για παράδειγμα, με τη βοήθεια μιας ειδικής εφαρμογής εγκατεστημένης σε smartphone, το προσωπικό του εργαστηρίου λαμβάνει κάθε πρωί μια αναφορά με γραφήματα που δείχνουν τους βασικούς δείκτες υγρασίας, οξύτητας και φωτισμού των φυτών. Μπορείτε να παρακολουθείτε την κατάσταση μιας υδροπονικής φάρμας από το σπίτι ή ένα επαγγελματικό ταξίδι, ακόμα και όταν βρίσκεστε στο δρόμο. Η έκδοση επίδειξης περιλαμβάνει μόνο παρακολούθηση, αλλά σε μερικούς μήνες οι υπάλληλοι της φάρμας της πόλης SibFU θα μπορούν να επηρεάζουν εξ αποστάσεως τους δείκτες υδροπονικών εγκαταστάσεων μέσω της εφαρμογής, κάτι που θα προστατεύει αξιόπιστα την καλλιέργεια από το θάνατο σε καταστάσεις ανωτέρας βίας.
«Καλλιεργούμε με επιτυχία μικροπράσινα, αρωματικά βότανα (διάφορες ποικιλίες βασιλικού), αρκετές ποικιλίες μαρουλιού. Αλλά η σειρά των λαχανικών, πρώτα απ 'όλα - οι ντομάτες. Η ομορφιά των αστικών κάθετων αγροκτημάτων είναι ότι τα προϊόντα, φρέσκα και με τη σωστή ισορροπία θρεπτικών συστατικών και βιταμινών, σχεδόν αμέσως, χωρίς μεγάλη μεταφορά και συναφή έξοδα υλικοτεχνικής υποστήριξης, πηγαίνουν σε εστιατόρια και καταστήματα ή απευθείας στους καταναλωτές. Για παράδειγμα, τα χόρτα που καλλιεργούνται από εμάς χρησιμοποιούνται σε λιγότερο από μία ώρα μετά τη συλλογή τους στο φοιτητικό εστιατόριο «Ιστορία». Το Stories είναι ένα γκουρμέ εστιατόριο, το οποίο είναι ανοιχτό σε όλους τους επισκέπτες, και ένα εργαστήριο εκπαίδευσης για φοιτητικά έργα του Ινστιτούτου Γαστρονομίας του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου της Σιβηρίας. Επίσης, τα εστιατόρια της μεγαλύτερης εκμετάλλευσης Krasnoyarsk “Bellini” ενεργούν ως καταναλωτές των προϊόντων μας», δήλωσε ο Anton Khantimirov.
Μια εγκατάσταση για την καλλιέργεια λαχανικών με χρήση υδροπονίας εμπλέκεται αυτήν τη στιγμή σε ένα άλλο πείραμα - οι επιστήμονες της SibFU χρησιμοποιούν ειδικούς φωσφόρους για να αλλάξουν γρήγορα τα χαρακτηριστικά φωτισμού, κάτι που σας επιτρέπει να επιλέξετε τις βέλτιστες συνθήκες για τα φυτά. Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι ο μπλε φωτισμός κάνει τα φυτά πιο «γεμάτα», χωρίς να τους επιτρέπει να τεντώνονται υπερβολικά σε ύψος και ο κόκκινος φωτισμός βοηθά στην ωρίμανση των καρπών.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των υδροπονικών εγκαταστάσεων με λογισμικό που αναπτύχθηκε στο SibFU είναι το χαμηλό τους κόστος, το οποίο τις καθιστά πολύ πιο κερδοφόρες από τις ανάλογες που διατίθενται προς πώληση. Επιπλέον, ένα τέτοιο αγρόκτημα πόλης μπορεί να είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου εξοπλισμένο με εξαρτήματα εγχώριας παραγωγής που κατασκευάζονται ως μέρος μιας στρατηγικής υποκατάστασης εισαγωγών.
