Wetenschappers van de Siberische Federale Universiteit hebben manieren voorgesteld om de technologie van het telen van verschillende gewassen in hydrocultuur verticale boerderijen te verbeteren. Er is software ontwikkeld om het plantenleven in een stadsboerderij continu te monitoren, evenals een neuraal netwerk dat verantwoordelijk is voor het detecteren van zaad en zaailingen van slechte kwaliteit. De ontwikkeling zal de kosten voor het verkrijgen van microgreens, aromatische kruiden, sla en groenten voor zowel restaurantbedrijven als particuliere boerderijen aanzienlijk verlagen.
Er zijn verschillende programma's ontwikkeld. Een van hen is verantwoordelijk voor het handhaven van de parameters van de hydrocultuurinstallatie die comfortabel zijn voor planten door de zoutbalans aan te passen. De andere bewaakt de zuurgraad van de oplossing die de greens in de plant voedt. De algemene controle over het zaadmateriaal wordt uitgevoerd door een "slim" neuraal netwerk - het detecteert spruiten van lage kwaliteit die uit de installatie worden verwijderd.
"Ons neurale netwerk is in staat om de kwaliteit van planten te controleren - om zwakke en zieke spruiten op te sporen en weg te gooien om de afwijzing van afgewerkte producten te minimaliseren. De hardware-implementatie van het neurale netwerk gebeurt op een chip, die alle berekeningen meerdere keren versnelt. Dezelfde berekeningen op een computer zouden meer tijd kosten”, zegt Anton Khantimirov, auteur en softwareontwikkelaar, hoofddocent bij de afdeling Computerwetenschappen van SibFU, een medewerker van het interdisciplinaire stadslandbouwlaboratorium van het Gastronomy R&D Park van SibFU.
Wetenschappers beweren dat een dergelijke automatisering van het proces de werknemers aanzienlijk tijd bespaart - het is niet meer nodig om handmatig metingen uit te voeren, de programma's bewaken onafhankelijk de balans van zuren en zouten en injecteren de ontbrekende componenten van twee voorbereide oplossingen in de hydrocultuurinstallatie.
“Het programma meet de elektrische geleidbaarheid van de oplossing die de planten voedt en voegt zo nodig zouten van kalium, stikstof, enz. toe. Zo wordt de water-zoutbalans bewaakt. Een speciale microcontroller start desnoods pompen die zouten naar binnen pompen of de voedingsoplossing in de installatie verzuren”, vervolgt de wetenschapper.
Netwerkmonitoring is goed omdat onderzoekers het 'welzijn' van hun groenvoorzieningen op grote afstand kunnen volgen. Met behulp van een speciale applicatie die op een smartphone is geïnstalleerd, krijgen laboratoriummedewerkers bijvoorbeeld elke ochtend een rapport met grafieken die de basisindicatoren van vochtigheid, zuurgraad en verlichting van planten weergeven. U kunt de status van een hydrocultuurkwekerij thuis of op zakenreis volgen, en zelfs onderweg. De demoversie omvat alleen monitoring, maar over een paar maanden zullen de medewerkers van de SibFU-stadsboerderij via de applicatie op afstand de indicatoren van hydrocultuurinstallaties kunnen beïnvloeden, dit zal het gewas op betrouwbare wijze beschermen tegen overlijden in situaties van overmacht.
"We telen met succes microgreens, aromatische kruiden (verschillende soorten basilicum), verschillende soorten sla. Maar de beurt aan groenten, in de eerste plaats – tomaten. Het mooie van urban vertical farms is dat producten, vers en met de juiste balans van nutriënten en vitamines, vrijwel direct, zonder lange transport- en bijbehorende logistieke kosten, naar restaurants en winkels gaan, of rechtstreeks naar de consument. Zo wordt het door ons geteelde groen in minder dan een uur nadat het is opgehaald in het studentenrestaurant “History” opgebruikt. Stories is zowel een gastronomisch restaurant, dat open staat voor alle gasten, als een trainingslaboratorium voor studentenprojecten van het Instituut voor Gastronomie van de Siberische Federale Universiteit. Ook restaurants van de grootste Krasnoyarsk-holding "Bellini" treden op als consumenten van onze producten," zei Anton Khantimirov.
Een installatie voor het kweken van groenten met behulp van hydrocultuur is momenteel betrokken bij een ander experiment: SibFU-wetenschappers gebruiken speciale fosforen om de lichtkarakteristieken snel te veranderen, waardoor je de optimale omstandigheden voor planten kunt kiezen. Het is bijvoorbeeld bekend dat blauwe verlichting planten "gedrongen" maakt, waardoor ze niet te hoog uitrekken, en rode verlichting helpt bij het rijpen van fruit.
Een belangrijk voordeel van hydrocultuurinstallaties met software die bij SibFU is ontwikkeld, is hun lage kostprijs, waardoor ze veel winstgevender zijn dan tegenhangers die te koop zijn. Daarnaast kan zo'n stadsboerderij vrijwel geheel worden ingericht met in eigen land geproduceerde onderdelen die zijn gemaakt als onderdeel van een importvervangingsstrategie.