В теплицах хай-тек будущее быстро становится настоящим | ФНЦ агроэкологии РАН
Инновационный обзор

В теплицах хай-тек будущее быстро становится настоящим

Технологии для современной теплицы развиваются с головокружительной скоростью. Поскольку ожидается, что глобальный спрос на продукты питания будет только расти, производители растениеводческой продукции в контролируемой среде, активно внедряют различные инновации.

К 2050 году население мира, как ожидается, вырастет с 7,7 миллиардов до 9,7 миллиардов человек, в связи с чем тепличное растениеводство, как надежный способ производства продукции, приобретает особое значение. Как и новые технологии для теплиц.

Выращивание растений под укрытием – старинная практика, когда парники сооружались из подручных средств, древесины или бамбука, а затем оставалось только сидеть и ждать, когда культуры вырастут. Постепенно на смену примитивным теплицам пришли среднетехнологические с конструкцией из оцинкованных железных труб и оснащенные климат-контролем, включающим обогрев, вытяжные вентиляторы, туманообразователи и т.д.

Сегодня среднетехнологические теплицы уступают место автоматизированным закрытым заводам для выращивания. Теплица хай-тек – это самодостаточная система, наделенная искусственным интеллектом и роботами для выполнения задач вместо людей.

Главную роль в модернизации тепличного сектора играет интеллектуальная автоматизация теплиц. Автоматизированные ирригационные системы, настраиваемые светодиоды, датчики pH и программное обеспечение для контроля климата – все это можно использовать для решения типичных проблем.

Так, используя беспроводные датчики, можно точно отслеживать температуру (и ее колебания) в реальном времени, чтобы поддерживать оптимальную среду выращивания и снизить риск заболеваний растений в теплице, используя измерения температуры и влажности на уровне роста урожая. Фермеры могут использовать данные датчика для определения потребностей в отоплении, сокращая ненужные затраты на электроэнергию, но не допуская попадания избыточной влаги в окружающую среду. Беспроводные датчики немедленно оповещают о возникновении определенных условий.

Значительный прогресс в разработке светодиодов с различным световым спектром для ускорения роста растений дал возможность избавиться от зависимости от солнечного света, а также влиять на вкус и производство урожая с более полезными качествами для здоровья. Все больше производителей инвестируют в автоматизированные системы освещения для круглогодичных поставок, а разработчики предлагают платформы, чтобы автоматизировать зоны освещения и дистанционно регулировать светодиодное освещение с компьютера или мобильного устройства. Пользователи могут создавать собственные графики освещения и регулировать спектральную мощность света для создания зон под отдельные культуры и стадии роста. Такие платформы позволяет легко отслеживать потребление энергии и состояние светильника, а также переключаться из режима выращивания в режим просмотра при белом свете для облегчения проверки растений.

Когда дело доходит до водопользования, то в теплицах хай-тек применяется не только точная подача воды каждому растению, но и такие принципы самодостаточности, как сбор внутреннего конденсата и рециркуляция воды от орошаемых растений. Некоторые теплицы оснащаются системой сбора дождевой воды, которая дезинфицируется ультрафиолетовой обработкой, а системы автоматического орошения могут повторно использовать эту воду тогда и там, где она больше всего необходима. Графики и продолжительность полива автоматически корректируются в зависимости от условий окружающей среды и потребностей растений.

Отопление в теплицах хай-тек – это энергоэффективные решения, которые могут быть основаны на геотермальном источнике, комбинированном производстве тепла, электроэнергии, природного газа или дизельного топлива, а современные экраны способны сэкономить до 60% энергопотребления.

Роботы – неотъемлемая часть теплицы хай-тек. Благодаря усовершенствованным «рукам» роботы перестали рвать листовые овощи или давить помидоры с огурцами во время уборки. Они стали шустрыми и сообразительными, обретя искусственный интеллект. Сегодня рой тепличных роботов способен собирать урожай с высокой точностью (некоторые компании заявляют о 98 процентов точности уборки), находясь под присмотром одного оператора, который может находиться удаленно. Например, в случае с одним роботом для тепличной клубники, компьютерное зрение и ИИ помогают ему отличать спелые ягоды от незрелых перед сбором, собрать спелые ягоды с куста за восемь секунд и перейти к следующему за полторы. Для уборки салата другому роботу нужны две камеры: одна камера сканирует салат и определяет параметры готовности к уборке, а затем выдает команду. Тогда вторая камера (расположенная рядом с лезвием) направляет подборщик к месту срезки. Тем временем алгоритм машинного обучения «учит» робота избегать незрелого или больного салата.

Тепличные роботы-агрономы используют сенсорные технологии, машинное обучение и искусственный интеллект для обнаружения болезней, насекомых-вредителей и других аномалий растений на ранних стадиях для быстрого реагирования. Помимо распознавания стресса урожая, когда робот проходит через теплицу, датчики также измеряют влажность, температуру окружающей среды, CO2, температуру растений и фотосинтетическое внешнее излучение.

Как считают аналитики, у тепличной отрасли хай-тек еще много места для роста, поскольку по сравнению с традиционным полевым выращиванием тепличное земледелие использует воду более чем на 90% эффективнее, землю – эффективнее в 30 раз, а самое главное, не зависит от внешних климатических факторов.


Читать полностью: https://www.agroxxi.ru/selhoztehnika/stati/v-teplicah-hai-tek-buduschee-bystro-stanovitsja-nastojaschim.html

Научные сотрудники лаборатории агротехнологий и систем земледелия в агролесоландшафтах выполнили полевой выезд на полигон интенсивного уровня типа I – «Ачикулак» в Нефтекумский район Ставропольского края.

Научные сотрудники лаборатории агротехнологий и систем земледелия в агролесоландшафтах выполнили полевой выезд на полигон интенсивного уровня типа I – «Ачикулак» в Нефтекумский район Ставропольского края.

В рамках выполнения целей важнейшего инновационного проекта государственного значения «Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ» по теме: «Оценка экосистемных...

Разнообразие вкусов, талантов и красот региона: в Волгограде открылся фестиваль «Волга-Дон Агро Фест»

Разнообразие вкусов, талантов и красот региона: в Волгограде открылся фестиваль «Волга-Дон Агро Фест»

Один из крупнейших ежегодных фестивалей Волгоградской области — «Волга-Дон Агро Фест» — уже давно вышел за пределы только гастрономического мероприятия....

«Росатом» открыл Центр аддитивных технологий общего доступа в Белгородском ГАУ

«Росатом» открыл Центр аддитивных технологий общего доступа в Белгородском ГАУ

17 июля 2024 года Топливный дивизион «Росатома» открыл Центр аддитивных технологий общего доступа в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего...

Валерий Фальков обсудил приоритеты развития высшего образования с фракцией «Единая Россия» ⠀

Валерий Фальков обсудил приоритеты развития высшего образования с фракцией «Единая Россия» ⠀

Глава Минобрнауки продолжает серию встреч с партийными фракциями Госдумы в преддверии «правительственного» часа, который пройдет в конце июля. ⠀ Отдельное...