Các nhà khoa học từ Đại học Liên bang Siberia đã đề xuất các cách để cải thiện công nghệ trồng các loại cây trồng khác nhau trong các trang trại thẳng đứng thủy canh. Phần mềm đã được phát triển để giúp thực hiện giám sát liên tục đời sống thực vật trong trang trại thành phố, cũng như mạng lưới thần kinh chịu trách nhiệm phát hiện hạt giống và cây con kém chất lượng. Sự phát triển này sẽ giảm đáng kể chi phí thu được rau xanh, rau thơm, rau diếp và rau cho cả nhà hàng và trang trại tư nhân.
Một số chương trình đã được phát triển. Một trong số họ chịu trách nhiệm duy trì các thông số của hệ thống thủy canh thuận tiện cho cây trồng bằng cách điều chỉnh sự cân bằng của muối. Cái còn lại theo dõi độ axit của dung dịch nuôi rau xanh trong cây. Việc kiểm soát chung đối với nguyên liệu hạt giống được thực hiện bởi mạng thần kinh “thông minh” – nó phát hiện các mầm chất lượng thấp bị loại bỏ khỏi quá trình cài đặt.
“Mạng lưới thần kinh của chúng tôi có thể kiểm soát chất lượng của cây trồng – theo dõi và loại bỏ những mầm yếu và bị bệnh nhằm giảm thiểu việc loại bỏ thành phẩm. Việc triển khai phần cứng của mạng thần kinh được thực hiện trên một con chip, giúp tăng tốc tất cả các phép tính lên nhiều lần. Anton Khantimirov, tác giả và nhà phát triển phần mềm, giảng viên cao cấp tại Khoa Khoa học Máy tính tại SibFU, một nhân viên của phòng thí nghiệm nông nghiệp thành phố liên ngành của Công viên Nghiên cứu và Phát triển Gastronomy của SibFU, cho biết: “Các phép tính tương tự trên máy tính sẽ mất nhiều thời gian hơn.
Các nhà khoa học cho rằng việc tự động hóa quy trình như vậy giúp tiết kiệm đáng kể thời gian cho nhân viên – không cần phải thực hiện các phép đo thủ công nữa, các chương trình giám sát độc lập sự cân bằng của axit và muối, đưa các thành phần còn thiếu từ hai dung dịch đã chuẩn bị vào hệ thống thủy canh.
“Chương trình đo độ dẫn điện của dung dịch nuôi cây và bổ sung muối kali, nitơ, v.v. nếu cần, cân bằng nước-muối được theo dõi theo cách này. Một bộ vi điều khiển đặc biệt, nếu cần, sẽ khởi động các máy bơm bơm muối hoặc axit hóa dung dịch dinh dưỡng trong quá trình lắp đặt, ”nhà khoa học tiếp tục.
Giám sát mạng rất tốt vì các nhà nghiên cứu có thể theo dõi “tình trạng sức khỏe” của các phường xanh của họ ở một khoảng cách rất xa. Ví dụ, với sự trợ giúp của một ứng dụng đặc biệt được cài đặt trên điện thoại thông minh, nhân viên phòng thí nghiệm nhận được báo cáo vào mỗi buổi sáng với các biểu đồ hiển thị các chỉ số cơ bản về độ ẩm, độ axit và độ chiếu sáng của thực vật. Bạn có thể theo dõi trạng thái của trang trại thủy canh từ nhà hoặc khi đi công tác, thậm chí cả khi đang trên đường. Phiên bản demo chỉ liên quan đến việc giám sát, nhưng trong một vài tháng, các nhân viên của trang trại thành phố SibFU sẽ có thể tác động từ xa đến các chỉ số của việc lắp đặt thủy canh thông qua ứng dụng, điều này sẽ bảo vệ cây trồng khỏi cái chết một cách đáng tin cậy trong các tình huống bất khả kháng.
“Chúng tôi đã trồng thành công rau mầm, rau thơm (nhiều loại húng quế), một số loại rau diếp. Nhưng đến lượt rau, trước hết – cà chua. Vẻ đẹp của các trang trại thẳng đứng đô thị là các sản phẩm, tươi và có sự cân bằng về chất dinh dưỡng và vitamin, gần như ngay lập tức, không cần vận chuyển lâu và chi phí hậu cần liên quan, đến các nhà hàng và cửa hàng, hoặc trực tiếp đến tay người tiêu dùng. Ví dụ: rau xanh do chúng tôi trồng sẽ được sử dụng trong vòng chưa đầy một giờ sau khi chúng được thu thập tại nhà hàng sinh viên “Lịch sử”. Stories vừa là một nhà hàng ăn ngon, mở cửa cho tất cả khách, vừa là phòng thí nghiệm đào tạo cho các dự án sinh viên của Viện Ẩm thực thuộc Đại học Liên bang Siberia. Ngoài ra, các nhà hàng của Krasnoyarsk lớn nhất nắm giữ “Bellini” đóng vai trò là người tiêu dùng sản phẩm của chúng tôi,” Anton Khantimirov cho biết.
Việc lắp đặt để trồng rau bằng phương pháp thủy canh hiện đang được thực hiện trong một thử nghiệm khác – các nhà khoa học SibFU sử dụng chất phốt pho đặc biệt để thay đổi nhanh chóng các đặc tính chiếu sáng, cho phép bạn chọn điều kiện tối ưu cho cây trồng. Chẳng hạn, người ta biết rằng ánh sáng xanh làm cho cây trở nên “chắc nịch” hơn, không cho phép chúng vươn quá cao về chiều cao và ánh sáng đỏ giúp quả chín.
Một lợi thế quan trọng của việc lắp đặt thủy canh với phần mềm được phát triển tại SibFU là chi phí thấp, giúp chúng sinh lãi nhiều hơn so với các thiết bị tương tự có sẵn để bán. Ngoài ra, một trang trại thành phố như vậy có thể được trang bị gần như hoàn toàn bằng các bộ phận sản xuất trong nước được sản xuất như một phần của chiến lược thay thế nhập khẩu.