Новые технологии выращивания зелени и овощей | Нарт Официальный Сайт

Новые технологии выращивания зелени и овощей

Современный рынок совершенствуется с каждым днем. Существенные перемены происходят и в тепличном освещении. Привычные лампы накалывания и люминесцентная подсветка постепенно уходят в прошлое – достойными их последователями становятся светодиодные светильники для теплиц. Они предоставляют растениям необходимый для их развития свет, преобразовывающийся в волны различной длины. Кроме того, излучения светильников максимально приближено к естественным солнечным лучам.

Светильники помогают создать идеальные условия для фотосинтеза, благодаря чему ускоряется рост и укрепляется здоровье растений. Специальное освещение может применяться на любой стадии, как на цветении, так и на плодоношении, и помогает получить больший урожай овощей и зелени.

Использование светодиодных светильников и качество продуктов

В межсезонье спрос на свежие овощи остается на достаточно высоком уровне: удовлетворить его можно с помощью парниковых овощей. Их выращивание часто нуждается в дополнительном освещении. Как альтернативу натриевым лампам высокого давления, производители выбирают светодиодные светильники – они отличаются низким энергопотреблением и высокой эффективностью.

Последние исследования указывают на целесообразность применения светодиодного освещения при выращивании парниковых помидоров. Сегодня существует большой интерес к тому, как светодиодное освещение способно повлиять на свойства и вкус плодов.

В ходе трех отдельных экспериментов ученые исследовали влияние разного рода освещения на томаты, выращиваемые в парнике. Одни растения были выращены при естественном солнечном свете, другие – при сочетании природного и дополнительного освещения от натриевых ламп высокого давления, третьи – при сочетании солнечного света с дополнительным освещением от светодиодов красного и синего спектра.

Ученые проанализировали выращенные растения, зафиксировав множество различных показателей. Дегустаторы оценивали помидоры на цвет, сладость, кислотность с использованием объективной шкалы. Несмотря на обратные предположения, специалисты заявили, что качество плодов не зависит в значительной степени от видов освещения.

Помимо этого, дегустаторы смогли оценить цвет овощей, их аромат, текстуру, послевкусие, общее впечатление и выставить баллы по шкале гедонического удовольствия. Изучив органолептические показатели, ученые определили, что физико-химические различия дегустаторы не заметили – они не смогли отличить помидоры, выращенные при разных видах освещения.

Исследователи сообщают, что в ходе экспериментов было выяснено – качество плодов не зависит от вида дополнительного освещения. Физико-химические измерения указывают лишь на незначительные изменения. Также авторы исследования подчеркнули, что эти результаты весьма перспективны для производителей помидоров, которые заинтересованы в снижении энергопотребления в теплицах за счет применения светодиодов.

Выращивание зелени под светодиодными светильниками повышает ее вкусовые качества

Одной из наиболее известных в Европе «городских ферм» является GROWx, расположенная в Амстердаме (Нидерланды) и снабжающая своей продукцией лучшие рестораны города. В этом хозяйстве в большом замкнутом помещении с регулируемым микроклиматом выращивают более 20 видов микрозелени – от обычного гороха до такой экзотики, как огуречная трава.

Зелень выращивают в многоярусных фитоустановках с применением светодиодного досвечивания в круглосуточном режиме. В настоящее время эта фирма снабжает лишь самые лучшие рестораны города, но амбиции ее основателей простираются шире – они намерены создать сеть подобных хозяйств и в других городах.

Основатели фирмы полагают, что именно так будет выглядеть сельское хозяйство в будущем. Поскольку речь идет о снабжении свежей зеленью, вкус, аромат и свежесть продукции имеют первостепенное значение. Благодаря тому, что продукция попадает к потребителю в течение нескольких часов после сбора, ее вкус и аромат особенно интенсивны.

Многоярусная фитоустановка оборудована светодиодными светильниками, спектр которых подобран таким образом, что стимулирует вегетативный рост растений (стеблей и крупных, толстых листьев) и предотвращает развитие генеративных органов (цветов). Такой спектр идеально подходит для выращивания зеленных овощей, в том числе микрозелени.

Исследования, проведенные учеными Университета в Вагенингене (Нидерланды) и Университета Демокрита (Греция), свидетельствуют, что под влиянием спектра светильников AP673L в растениях стимулируется синтез цикорной, розмариновой и кофейной кислот, а также других фенольных соединений, что и повышает аромат, вкусовые качества и пищевую ценность зелени. Кроме того, здесь применяются светильники NS1, чей спектр имитирует солнечный свет, что полезно на всех стадиях развития растения. Светильники обладают широким индексом цветопередачи, поэтому выращенные под ними растения по цвету и внешнему виду не отличаются от выращенных под естественным солнечным освещением.

В Голландии строится теплица для коммерческого выращивания салата под светодиодами

Голландское хозяйство «В Four Agro», находящееся в Варменхойзене, на северо западе Голландии, в октябре 2018 года начинает выращивание салата в гидропонике в своей новой пленочной теплице площадью 3 га. В этой теплице планируется выращивать салат в 10-ярусной установке с использованием светодиодного освещения. В настоящее время это хозяйство уже выращивает разнообразные сорта салата, черешковый сельдерей и кочанную капусту в открытом грунте на площади 130 га.

Хозяйство обладает многолетним опытом выращивания салата в гидропонике. До сих пор его выращивали на крыше складских помещений под пленочными укрытиями, сейчас они уже убраны. Производством салата в новой теплице будет заниматься недавно созданное дочернее предприятие «B4Hydrogrow bv».

Преимуществом светодиодных светильников является меньшее выделение тепла по сравнению с натриевыми лампами высокого давления, что позволяет в большей степени управлять развитием растений и получать более компактные головки более интенсивной окраски.

Все светильники линейки Гиперион производятся с широким рангом стандартных и специфических спектров со множеством функций и преимуществ, что обеспечивает более высокую коммерческую отдачу для производителей.

Дочернее хозяйство «B4Hydrogrow» планирует увеличить выход продукции с единицы площади и одновременно повысить ее качество. Для этого его владельцы инвестировали в автоматические линии и 100% светодиодное освещение. По сравнению с натриевыми лампами светодиодные светильники выделяют меньше тепла и позволяют сэкономить до 40% затрат на электроэнергию.

Благодаря тому, что светодиодные светильники позволяют регулировать длину световых волн, владельцы хозяйства планируют получить более плотные, компактные головки салата, с более интенсивной окраской листьев. Интересно, что электроэнергией хозяйство снабжают солнечные панели, расположенные на крыше складских помещений.

Владельцы хозяйства остановились на 100% светодиодном освещении, как наиболее эффективном долговременном решении. К преимуществам светильников Гиперион помимо возможности изменять спектр, относятся простой монтаж в теплице, минимальное затенение растений светильниками, заменяемые детали, продлевающие срок эксплуатации светильника.

Как нейросети помогают выращивать овощи и кто такой электронный агроном

Фото: Shutterstock

Фермы XXI века

Вертикальные фермы — это «умные» теплицы, которые позволяют выращивать зелень, ягоды и овощи круглый год. На интеллектуальных грядках установлена специальная программа, которая отвечает за полив и освещение. Компьютерное зрение видит, как растут овощи или ягоды, нейросети понимают, соответствует ли это норме, а для дополнительного контроля над растениями могут даже летать дроны.

Фото:Из личного архива

Вертикальные фермы сейчас можно устанавливать где угодно: в подземелье, магазине, жилом доме и даже пустыне. С каждым годом земля дорожает, ее становится меньше, а людей — больше. По прогнозам ООН на 2050 год, 68% населения будет жить в крупных городах. Очевидно, что всем надо будет что-то есть. Есть два варианта. Первый — выращивать пищу подальше от городов, а после — обрабатывать ее химией, чтобы по пути продукты не сгнили. Второй — устанавливать вертикальные фермы в городе — они занимают гораздо меньше места, чем традиционные.

Как работает технология

Главный механизм, без которого вертикальная ферма не может функционировать, — растворный узел. Это своеобразный электронный агроном. Он заранее знает, как правильно замешивать питательные вещества, чтобы растения потребляли подходящие растворы: овощам нужны одни удобрения, а ягодам — другие. Работает механизм следующим образом: растворный узел берет необходимые растениям калий и магний в нужном количестве, смешивает с водой, а затем по форсунке подает на нужный стеллаж.

Фото:Julian Hochgesang / Unsplash, Mohan Reddy Atalu / Pexels

Раствор и искусственный интеллект

На каждой полке — свои параметры раствора. Работники фермы также задают разные температурные значения и световой коридор. Дальше работа продолжается с помощью искусственного интеллекта. Компьютерное зрение наблюдает за ростом продукта на разных климатических параметрах. Задача искусственного интеллекта — выяснить, как быстро увеличивается площадь листа и предложить различные сценарии оптимизации: увеличить световой день, увеличить на полградуса температуру, немного подмешать раствор. В лабораториях таким образом создается первичная рецептура.

Дроны и ИТ-контроль

Главное отличие новой технологии от привычных нам ферм — отсутствие земли. Ее заменяют торфом, поскольку он более вспененный, рыхлый. Это позволяет лучше дышать корням.

Каждая семечка, которую нужно посадить, находится в специальном глиняном субстрате — это глина, смешанная с определенным количеством питательных веществ. Она защищает само семя и позволяет ему чувствовать себя комфортно при посадке.

Для того чтобы понять, правильно ли растет продукт, используют дроны. В них установлено компьютерное зрение, определяющее, соответствуют ли внешний вид растения и его рост заданным параметрам конкретно в этот день. ИТ-контроль позволяет избежать ошибок или выявить их. Если продукт вырастет неправильно, можно узнать, в какой момент упала температура или изменилась влажность.

Фото:Bloomberg

Что выращивают

На вертикальных фермах выращивают салаты, пряные травы, овощи. Но есть также и растения, которые выращивать в промышленных масштабах пока не удается. Это связано в первую очередь с адаптацией технологий. В ближайших планах фермеров — настроить промышленное производство клубники. Выращивать эти ягоды в таких больших масштабах на вертикальных фермах пока не удавалось, потому что ее должны опылять шмели. Сейчас, например, на московскую ферму iFarm завезли специальных голландских шмелей, которые вылетают из ульев по расписанию, чтобы опылить тестовую клубнику.

Нюансы экономики

Строить фермы и обслуживать их дорого. В первую очередь на это тратится много электричества — от 40% всех расходов на теплицы. Например, ферма компании Agritecture площадью около 2,8 тыс. кв. м в пригороде Нью-Йорка ежегодно расходует не менее $216 тыс. на освещение и электричество и еще $120 тыс. на вентиляцию и кондиционирование.

Вертикальные фермы развиваются активнее всего там, где мало земли или она неплодородна. Например, в США, Японии или Сингапуре. В России эта технология пригодилась бы в Якутии или Магадане.

Вертикальные фермы дают экономию в человеческих ресурсах. Технология работает таким образом, что человек может понадобиться только в крайнем случае. Например, если машина добавила много железа в раствор какого-либо растения. Внутри каждого бака есть датчик, который фиксирует поступление и концентрацию питательных веществ и тех веществ, которые возвращаются в конце цикла. Если появится отличие от нормы, поступит сигнал и специально обученный человек придет разбираться с проблемой.

https://nart.ru/2018/06/28/novye-tehnologii-vyrashhivaniya-zeleni-i-ovoshhej/
https://trends.rbc.ru/trends/industry/5fbfcb0f9a7947ce58d7d3b3

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X