Forskere fra Siberian Federal University har foreslået måder at forbedre teknologien til at dyrke forskellige afgrøder i hydroponiske vertikale gårde. Software er blevet udviklet til at hjælpe med at udføre kontinuerlig overvågning af plantelivet i en bygård, samt et neuralt netværk, der er ansvarligt for at opdage frø og frøplanter af dårlig kvalitet. Udviklingen vil reducere omkostningerne ved at skaffe mikrogrønt, aromatiske urter, salat og grøntsager markant til både restaurantbedrifter og private landbrug.
Der er udviklet flere programmer. En af dem er ansvarlig for at opretholde parametrene for den hydroponiske installation, der er behagelige for planter ved at justere saltebalancen. Den anden overvåger surhedsgraden af opløsningen, der fodrer greens i planten. Generel kontrol over frømaterialet udføres af et "smart" neuralt netværk - det registrerer spirer af lav kvalitet, der fjernes fra installationen.
"Vores neurale netværk er i stand til at kontrollere kvaliteten af planter - at spore og kassere svage og syge spirer for at minimere afvisningen af færdige produkter. Hardwareimplementeringen af det neurale netværk er lavet på en chip, som fremskynder alle beregninger flere gange. De samme beregninger på en computer ville tage mere tid,” siger Anton Khantimirov, forfatter og softwareudvikler, lektor ved Institut for Datalogi ved SibFU, ansat i det tværfaglige bylandbrugslaboratorium i Gastronomy R&D Park of SibFU.
Forskere hævder, at en sådan automatisering af processen i væsentlig grad sparer tid for medarbejderne - der er ingen grund til at foretage målinger manuelt længere, programmerne overvåger uafhængigt balancen mellem syrer og salte og injicerer de manglende komponenter fra to forberedte løsninger i den hydroponiske installation.
”Programmet måler den elektriske ledningsevne af opløsningen, der fodrer planterne og tilsætter salte af kalium, nitrogen osv. hvis det er nødvendigt, overvåges vand-saltbalancen på denne måde. En speciel mikrocontroller starter om nødvendigt pumper, der pumper salte ind eller forsurer næringsopløsningen i installationen,” fortsatte videnskabsmanden.
Netværksovervågning er godt, fordi forskere kan spore deres grønne afdelingers "trivsel" på lang afstand. For eksempel, ved hjælp af en speciel applikation installeret på en smartphone, modtager laboratoriepersonalet en rapport hver morgen med grafer, der viser de grundlæggende indikatorer for fugtighed, surhedsgrad og belysning af planter. Du kan overvåge status for en hydroponisk gård hjemmefra eller en forretningsrejse, og endda mens du er på farten. Demoversionen involverer kun overvågning, men om et par måneder vil medarbejderne på SibFU bygård være i stand til at eksternt påvirke indikatorerne for hydroponiske installationer gennem applikationen, dette vil pålideligt beskytte afgrøden mod død i force majeure-situationer.
"Vi dyrker med succes mikrogrønt, aromatiske urter (forskellige basilikumvarianter), flere varianter af salat. Men grøntsagernes tur, først og fremmest – tomater. Skønheden ved vertikale bygårde er, at produkter, friske og med den rette balance af næringsstoffer og vitaminer, næsten øjeblikkeligt, uden lang transport og tilhørende logistikomkostninger, går til restauranter og butikker eller direkte til forbrugerne. For eksempel bliver grønt dyrket af os brugt på mindre end en time efter, at de er blevet indsamlet i studenterrestauranten "Historie". Stories er både en gourmetrestaurant, som er åben for alle gæster, og et træningslaboratorium for studerendes projekter fra Institut for Gastronomi ved Siberian Federal University. Også restauranter i den største Krasnoyarsk, der holder "Bellini", fungerer som forbrugere af vores produkter," sagde Anton Khantimirov.
En installation til dyrkning af grøntsager ved hjælp af hydroponics er i øjeblikket involveret i et andet eksperiment - SibFU-forskere bruger specielle fosfor til hurtigt at ændre belysningskarakteristika, hvilket giver dig mulighed for at vælge de optimale betingelser for planter. Det er for eksempel kendt, at blå belysning gør planterne mere "fyldige", så de ikke kan strække sig for meget i højden, og rød belysning hjælper med at modne frugter.
En vigtig fordel ved hydroponiske installationer med software udviklet hos SibFU er deres lave omkostninger, hvilket gør dem meget mere rentable end analoger, der er tilgængelige til salg. Derudover kan en sådan bygård næsten udelukkende udstyres med indenlandsk producerede dele lavet som led i en importsubstitutionsstrategi.