Учени от Сибирския федерален университет предложиха начини за подобряване на технологията за отглеждане на различни култури в хидропонни вертикални ферми. Разработен е софтуер, за да помогне за извършването на непрекъснат мониторинг на живота на растенията в градска ферма, както и невронна мрежа, отговорна за откриване на семена и разсад с лошо качество. Разработката ще намали значително разходите за получаване на микрозелени, ароматни билки, марули и зеленчуци както за ресторантьорските стопанства, така и за частните ферми.
Разработени са няколко програми. Един от тях е отговорен за поддържането на параметрите на хидропонната инсталация, удобни за растенията, чрез регулиране на баланса на солите. Другият следи киселинността на разтвора, захранващ зеленината в растението. Общият контрол върху посевния материал се осъществява от „умна“ невронна мрежа – тя открива нискокачествени кълнове, които се отстраняват от инсталацията.
„Нашата невронна мрежа е в състояние да контролира качеството на растенията – да проследява и изхвърля слаби и болни кълнове, за да сведе до минимум отхвърлянето на готовите продукти. Хардуерното изпълнение на невронната мрежа е направено на чип, което ускорява всички изчисления няколко пъти. Същите изчисления на компютър биха отнели повече време“, каза Антон Хантимиров, автор и разработчик на софтуер, старши преподавател в катедрата по компютърни науки в SibFU, служител в интердисциплинарната лаборатория за градско земеделие на Gastronomy R&D Park на SibFU.
Учените твърдят, че такава автоматизация на процеса значително спестява време на служителите - вече няма нужда да правите измервания ръчно, програмите независимо следят баланса на киселините и солите, като инжектират липсващите компоненти от два приготвени разтвора в хидропонната инсталация.
„Програмата измерва електропроводимостта на разтвора, който подхранва растенията и добавя соли на калий, азот и др., ако е необходимо, по този начин се следи водно-солевия баланс. Специален микроконтролер, ако е необходимо, стартира помпи, които изпомпват соли или подкисляват хранителния разтвор в инсталацията “, продължи ученият.
Мониторингът на мрежата е добър, защото изследователите могат да проследят „благосъстоянието“ на своите зелени отделения на голямо разстояние. Например, с помощта на специално приложение, инсталирано на смартфон, служителите на лабораторията всяка сутрин получават отчет с графики, които показват основните показатели за влажност, киселинност и осветеност на растенията. Можете да наблюдавате състоянието на хидропонна ферма от вкъщи или в командировка и дори докато сте на път. Демо версията включва само мониторинг, но след няколко месеца служителите на градската ферма на SibFU ще могат дистанционно да влияят на индикаторите на хидропонните инсталации чрез приложението, което надеждно ще защити реколтата от смърт при форсмажорни ситуации.
„Успешно отглеждаме микрозеленчуци, ароматни билки (различни сортове босилек), няколко вида марули. Но идва ред на зеленчуците, на първо място - доматите. Красотата на градските вертикални ферми е, че продуктите, пресни и с правилния баланс на хранителни вещества и витамини, почти веднага, без дълъг транспорт и свързаните с това логистични разходи, отиват в ресторанти и магазини или директно при потребителите. Например, отглежданите от нас зелени се използват за по-малко от час, след като са били събрани в студентския ресторант „История“. Stories е както гурме ресторант, който е отворен за всички гости, така и учебна лаборатория за студентски проекти на Института по гастрономия на Сибирския федерален университет. Също така ресторантите на най-големия красноярски холдинг „Белини“ действат като потребители на нашите продукти“, каза Антон Хантимиров.
Инсталация за отглеждане на зеленчуци с помощта на хидропоника в момента участва в друг експеримент - учените от SibFU използват специални фосфори за бърза промяна на характеристиките на осветлението, което ви позволява да изберете оптималните условия за растенията. Известно е например, че синьото осветление прави растенията по-„набити“, не им позволява да се разтягат прекомерно на височина, а червеното осветление помага за узряването на плодовете.
Важно предимство на хидропонните инсталации със софтуер, разработен в SibFU, е тяхната ниска цена, което ги прави много по-изгодни от наличните за продажба аналози. В допълнение, такава градска ферма може да бъде почти изцяло оборудвана с местно произведени части, направени като част от стратегия за заместване на вноса.