Sachin G. Chavan (1,2,*), Zhong-Hua Chen (1,3), Oula Gannoum (1), Christopher I. Cazzonelli (1) და David T. Tissue 1,2)
1. ბოსტნეულის დაცული კულტურების ეროვნული ცენტრი, ჰოუკსბერის გარემოს დაცვის ინსტიტუტი, დასავლეთ სიდნეი
უნივერსიტეტი, ჩაკეტილი ჩანთა 1797, პენრიტი, NSW 2751, ავსტრალია; z.chen@westernsydney.edu.au (Z.-HC); o.ghannoum@westernsydney.edu.au (OG); c.cazzonelli@westernsydney.edu.au (CIC); d.tissue@westernsydney.edu.au (DTT)
2. მიწაზე დაფუძნებული ინოვაციების გლობალური ცენტრი, ჰოუკსბერის კამპუსი, დასავლეთ სიდნეის უნივერსიტეტი,
რიჩმონდი, NSW 2753, ავსტრალია
3. მეცნიერების სკოლა, დასავლეთ სიდნეის უნივერსიტეტი, პენრიტი, NSW 2751, ავსტრალია
* მიმოწერა: s.chavan@westernsydney.edu.au; ტელ.: +61-2-4570-1913
აბსტრაქტული: დაცული კულტურები გვთავაზობს გზას გააძლიეროს საკვების წარმოება კლიმატის ცვლილების პირობებში
და მიაწოდეთ ჯანსაღი საკვები მდგრად, ნაკლები რესურსებით. თუმცა, რათა ეს გზა მეურნეობის
ეკონომიკურად მომგებიანი, ჩვენ უნდა განვიხილოთ დაცული კულტურების სტატუსი ხელმისაწვდომი კონტექსტში
ტექნოლოგიები და შესაბამისი სამიზნე ბაღჩეული კულტურები. ეს მიმოხილვა ასახავს არსებულ შესაძლებლობებს
და გამოწვევები, რომლებიც უნდა გადაიჭრას მიმდინარე კვლევებით და ინოვაციებით ამ საინტერესო მაგრამ
კომპლექსური ველი ავსტრალიაში. შიდა ფერმის ობიექტები ფართოდ იყოფა შემდეგ სამად
ტექნოლოგიური წინსვლის დონეები: დაბალი, საშუალო და მაღალტექნოლოგიური შესაბამისი გამოწვევებით
რომელიც მოითხოვს ინოვაციურ გადაწყვეტილებებს. გარდა ამისა, შეზღუდვები შიდა მცენარეების ზრდასა და დაცვაზე
მოსავლის სისტემებმა (მაგ., ენერგიის მაღალმა ხარჯებმა) შეზღუდა შიდა სოფლის მეურნეობის გამოყენება შედარებით
ცოტა, მაღალი ღირებულების მოსავალი. აქედან გამომდინარე, ჩვენ გვჭირდება ახალი კულტურების შემუშავება შიდა სოფლის მეურნეობისთვის შესაფერისი
რომელიც შეიძლება განსხვავდებოდეს ღია გრუნტის წარმოებისთვის საჭიროებისგან. გარდა ამისა, დაცული მოსავალი
მოითხოვს დაწყების მაღალ ხარჯებს, ძვირადღირებულ კვალიფიციურ მუშახელს, ენერგიის მაღალ მოხმარებას და მნიშვნელოვან მავნებელს
და დაავადების მართვა და ხარისხის კონტროლი. მთლიანობაში, დაცული მოსავალი გვთავაზობს პერსპექტიულ გადაწყვეტილებებს
სასურსათო უსაფრთხოებისთვის, ხოლო საკვების წარმოების ნახშირბადის ანაბეჭდის შემცირებისას. თუმცა შიდასთვის
მოსავლის წარმოებას მნიშვნელოვანი დადებითი გავლენა ექნება გლობალურ სასურსათო უსაფრთხოებასა და კვებაზე
უსაფრთხოება, აუცილებელია მრავალფეროვანი კულტურების ეკონომიური წარმოება.
Keywords: დაცული ნათესები; ვერტიკალური ფერმა; უმიწო კულტურა; მოსავლის შესრულება; შიდა სოფლის მეურნეობა;
საკვების უსაფრთხოება; რესურსების მდგრადობა
1. შესავალი
მოსალოდნელია, რომ გლობალური მოსახლეობა 10 წელს მიაღწევს თითქმის 2050 მილიარდს, ხოლო ზრდის უმეტესი ნაწილი, სავარაუდოდ, მოხდება მსოფლიოს დიდ ურბანულ ცენტრებში [1,2]. მოსახლეობის მატებასთან ერთად, საკვების წარმოება უნდა გაიზარდოს და დააკმაყოფილოს კვების და ჯანმრთელობის მოთხოვნილებები და ერთდროულად მიაღწიოს გაეროს მდგრადი განვითარების მიზნებს (UN SDGs) [3,4]. სახნავ-სათესი მიწების კლება და კლიმატის ცვლილების უარყოფითი ზემოქმედება სოფლის მეურნეობაზე დამატებით გამოწვევებს უქმნის, რაც აიძულებს ინოვაციებს მომავალი საკვების წარმოების სისტემებში დააკმაყოფილოს მზარდი მოთხოვნა მომდევნო რამდენიმე ათწლეულში. მაგალითად, ავსტრალიის ფერმები ხშირად ექვემდებარება კლიმატის ცვალებადობას და მგრძნობიარეა კლიმატის ცვლილების გრძელვადიანი ზემოქმედების მიმართ. ბოლოდროინდელმა გვალვებმა აღმოსავლეთ ავსტრალიაში 2018–19 და 2019–20 წლებში უარყოფითად იმოქმედა ფერმერულ ბიზნესებზე, რითაც დაემატა კლიმატის ცვლილების გამოჩენილ ეფექტებს ავსტრალიის სოფლის მეურნეობაზე [5].
დაცული კულტურები, ასევე ცნობილი როგორც შიდა მეურნეობა [6] - დაწყებული დაბალტექნოლოგიური პოლიგვირაბებიდან საშუალო ტექნიკური, ნაწილობრივ ეკოლოგიურად კონტროლირებადი სათბურებით, მაღალტექნოლოგიური "ჭკვიანი" სათბურებით და შიდა მეურნეობებით - შეიძლება დაეხმაროს გლობალური სასურსათო უსაფრთხოების გაძლიერებას 21-ში. საუკუნეში. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ თვითმდგრადი მეტროპოლიის ხედვა მიმზიდველია, როგორც თანამედროვე გამოწვევების დაძლევის გზა, შიდა მეურნეობის ათვისება არ ემთხვევა
მისი მომხრეების აღფრთოვანება და ოპტიმიზმი. დაცული კულტურები და შიდა მეურნეობა მოიცავს ტექნოლოგიებისა და ავტომატიზაციის უფრო მეტ გამოყენებას მიწის გამოყენების ოპტიმიზაციისთვის, რითაც გთავაზობთ საინტერესო გადაწყვეტილებებს მომავალი საკვების წარმოების გასაუმჯობესებლად [7]. მთელს მსოფლიოში, ურბანული სოფლის მეურნეობის განვითარება [8,9] ხშირად ხდებოდა ქრონიკული და/ან მწვავე კრიზისების შემდეგ, როგორიცაა სინათლისა და სივრცის შეზღუდვა ნიდერლანდებში; დეტროიტში საავტომობილო ინდუსტრიის კოლაფსი; უძრავი ქონების ბაზრის კრახი აშშ-ს აღმოსავლეთ სანაპიროზე; და კუბის სარაკეტო კრიზისის ბლოკადა. სხვა
იმპულსები მოვიდა ხელმისაწვდომი ბაზრების სახით, ანუ ესპანეთში გავრცელდა დაცული კულტურები [10] ქვეყნის ჩრდილოეთ ევროპის ბაზრებზე მარტივი წვდომის გამო. არსებულ გამოწვევებთან ერთად, მიმდინარე COVID-19 პანდემიამ შეიძლება უზრუნველყოს საჭირო იმპულსი ურბანული სოფლის მეურნეობის გარდაქმნისთვის [11].
თუ ურბანულმა სოფლის მეურნეობამ უნდა ითამაშოს მნიშვნელოვანი როლი სასურსათო უსაფრთხოებისა და ადამიანთა კვების გაუმჯობესებაში, ის უნდა გაიზარდოს გლობალურად ისე, რომ მას ჰქონდეს შესაძლებლობა, გაზარდოს პროდუქციის ფართო ასორტიმენტი უფრო ენერგეტიკული, რესურსებით და ეკონომიური გზით, ვიდრე ამჟამად შესაძლებელია. უზარმაზარი შესაძლებლობები არსებობს მოსავლის პროდუქტიულობისა და ხარისხის გასაუმჯობესებლად გარემოს კონტროლში, მავნებლების მენეჯმენტში, ფენომიკასა და ავტომატიზაციაში მიღწევების შერწყმით.
მეცხოველეობის ძალისხმევით მიმართული თვისებებით, რომლებიც აუმჯობესებენ მცენარის არქიტექტურას, მოსავლის ხარისხს (გემო და კვება) და მოსავალს. მიმდინარე და განვითარებადი კულტურების უფრო დიდი მრავალფეროვნება ტრადიციულ კულტურებთან შედარებით, ისევე როგორც სამკურნალო მცენარეები, შეიძლება გაიზარდოს ეკოლოგიურად კონტროლირებად ფერმებში [12,13].
ურბანული სასურსათო უსაფრთხოების გაუმჯობესებისა და საკვების ნახშირბადის ანაბეჭდის შემცირების გარდაუვალი აუცილებლობა შეიძლება აღმოიფხვრას ინოვაციებით აგროსასურსათო სექტორებში, როგორიცაა დაცული კულტურები და ვერტიკალური შიდა მეურნეობა. ეს არის დაბალტექნოლოგიური პოლი-გვირაბი მინიმალური გარემოსდაცვითი კონტროლით, საშუალო ტექნოლოგიური, ნაწილობრივ ეკოლოგიურად კონტროლირებადი სათბურებიდან დამთავრებული მაღალტექნოლოგიური სათბურებით და ვერტიკალური მეურნეობის ობიექტებით უახლესი ტექნოლოგიებით. დაცული კულტურები არის ყველაზე სწრაფად მზარდი საკვების მწარმოებელი სექტორი ავსტრალიაში, წარმოების მასშტაბისა და ეკონომიკური ზემოქმედების თვალსაზრისით [12]. ავსტრალიის დაცული კულტურების ინდუსტრია შედგება მაღალტექნოლოგიური ობიექტებისგან (17%), სათბურები (20%) და ჰიდროპონიკური/სუბსტრატზე დაფუძნებული კულტურების წარმოების სისტემები (52%), რაც მიუთითებს აგროსასურსათო სექტორის განვითარების აუცილებლობაზე და შესაძლებლობებზე. ამ მიმოხილვაში, ჩვენ განვიხილავთ დაცული კულტურების სტატუსს ხელმისაწვდომი ტექნოლოგიებისა და შესაბამისი სამიზნე მებაღეობის კულტურების კონტექსტში, გამოვყოფთ შესაძლებლობებსა და გამოწვევებს, რომლებიც უნდა გადაიჭრას ავსტრალიაში მიმდინარე კვლევებით.
2. არსებული ტექნიკა და ტექნოლოგიები დაცული კულტურების სფეროში
2019 წელს მთლიანი მიწის ფართობი, რომელიც მიეძღვნა დაცულ კულტურებს - რაც, ზოგადად, მოიცავს
კულტურების გაშენება ყველა სახის საფარით - შეფასდა 5,630,000 ჰა (ჰა) გლობალურად [14]. სათბურებში (მუდმივ ნაგებობებში) მოყვანილი ბოსტნეულისა და მწვანილის მთლიანი ფართობი შეფასებულია დაახლოებით 500,000 ჰა გლობალურად, ამ კულტურების 10% იზრდება სათბურებში და 90% პლასტმასის სათბურებში [15,16]. ავსტრალიის სათბურის ფართობი შეფასებულია დაახლოებით 1300 ჰა-ზე, მაღალტექნოლოგიური სათბურები (დაახლოებით 14 ინდივიდუალური ბიზნესი, თითოეული იკავებს 5 ჰა-ზე ნაკლებს) შეადგენს ამ ფართობის 17%-ს, ხოლო დაბალტექნოლოგიურ/საშუალო ტექნოლოგიების სათბურებს შეადგენს 83%-ს [17]. ]. გლობალურად, პლასტმასის სათბურები და სათბურები შეადგენენ, შესაბამისად, მთლიანი წარმოებული სათბურების დაახლოებით 80% და 20% [16].
დაცული კულტურები არის ყველაზე სწრაფად მზარდი საკვების მწარმოებელი სექტორი ავსტრალიაში, რომელიც 1.5 წელს ფერმის კარიბჭეზე წელიწადში დაახლოებით 2017 მილიარდ დოლარად არის შეფასებული. დადგენილია, რომ ავსტრალიელი ფერმერების დაახლოებით 30% ამუშავებს ნათესებს რაიმე სახის დაცული კულტურების სისტემაში და რომ საფარქვეშ მოყვანილი კულტურები შეადგენს ბოსტნეულისა და ყვავილების წარმოების მთლიანი ღირებულების დაახლოებით 20%-ს [18]. ავსტრალიაში, სათბურის ბოსტნეულის წარმოების სავარაუდო ფართობი ყველაზე მაღალია სამხრეთ ავსტრალიაში (580 ჰა), შემდეგ მოდის ახალი სამხრეთი უელსი (500 ჰა) და ვიქტორია (200 ჰა), ხოლო კვინზლენდი, დასავლეთ ავსტრალია და ტასმანია თითოეულზე <50 ჰა [17] ].
ავსტრალიის მებაღეობის სტატისტიკის სახელმძღვანელოს (2014–2015) და მრეწველობასთან დისკუსიების საფუძველზე, ხილის, ბოსტნეულის და ყვავილების წარმოების მთლიანი ღირებულება (GVP) შეფასდა 2017 წლისთვის. განლაგებულ მზარდ სისტემებს შორის, ჰიდროპონიკურ/სუბსტრატში მოყვანილი კულტურები. დაფუძნებული წარმოების სისტემები (52%) ყველაზე მაღალი იყო, რასაც მოჰყვა ნიადაგის განაყოფიერების სისტემებით გაშენებული (35%), ნიადაგის ფერტიგაციისა და ჰიდროპონიკური/სუბსტრატზე დაფუძნებული სისტემების კომბინაციით (11%) და ჰიდროპონიკის/კვებითი ელემენტის გამოყენებით. ფილმის ტექნიკა (NFT) (2%) (სურათი 1A). ანალოგიურად, დამცავ ტიპებს შორის, პოლი/მინის საფარის ქვეშ მოყვანილ კულტურებს (63%) ჰქონდათ ყველაზე მაღალი GVP, რასაც მოჰყვება პოლიფარის ქვეშ მოყვანილი კულტურები (23%), სეტყვა/ჩრდილოვანი საფარის ქვეშ (8%) და კომბინირებული პოლი/სეტყვიანი/ჩრდილოვანი საფარი. მოიცავს (6%) (სურათი 1B) [17]. ავსტრალიაში, სპეციფიკური სათბურის მებაღეობის პროდუქტების GVP-ების სტატისტიკა არ არის ხელმისაწვდომი [15].
ფიგურა 1. დაცული კულტურების (2017) მთლიანი მთლიანი ღირებულების წარმოება (GVP) მზარდი სისტემის (A) და დაცვის (B) მიხედვით. ჰიდროპონიკა/სუბსტრატზე დაფუძნებული წარმოება გულისხმობს მცენარის უმიწო ზრდას ისეთი ინერტული საშუალების გამოყენებით, როგორიცაა ქვის ბამბა. ნიადაგის/ფერტიგატზე დაფუძნებული წარმოება მოიცავს მცენარის ზრდას ნიადაგის გამოყენებით ფერტიგაციასთან ერთად (სასუქისა და წყლის კომბინირებული შეტანა). ჰიდროპონიკა/კვებითი ფირის ტექნიკა (NFT) გულისხმობს წყლის ზედაპირული ნაკადის ცირკულაციას, რომელიც შეიცავს გახსნილ საკვებ ნივთიერებებს, რომელიც გადის მცენარეების ფესვებზე წყალგაუმტარ არხებში. "პოლი" ეხება პოლიკარბონატს.
სეტყვის/ჩრდილის საფარი, როგორც წესი, ბადის ან ქსოვილისგან, იცავს ნათესებს სეტყვისგან და ბლოკავს ჭარბი სინათლის პროპორციას. $ ეხება AUD-ს.
კონტროლირებადი გარემოს ობიექტებს შორის შეერთებულ შტატებში, მინის ან პოლიკარბონატის (პოლიკარბონატის) სათბურები (47%) უფრო ხშირია, ვიდრე შიდა ვერტიკალური მეურნეობები (30%), დაბალტექნოლოგიური პლასტმასის ჰოოპ სახლები (12%), კონტეინერების მეურნეობები (7%). ) და შიდა ღრმაწყლოვანი კულტურის სისტემები (4%). მზარდ სისტემებს შორის ჰიდროპონიკა (49%) უფრო ხშირია, ვიდრე ნიადაგზე დაფუძნებული (24%), აკვაპონური (15%), აეროპონური (6%) და ჰიბრიდული (აეროპონიკა, ჰიდროპონიკა, ნიადაგი) სისტემები (6%) [19,20].
ავსტრალიაში ძალიან ცოტაა დაფუძნებული მოწინავე ვერტიკალური ფერმები, ძირითადად იმის გამო, რომ მას აქვს რამდენიმე მჭიდროდ დასახლებული ქალაქი. თუმცა, ავსტრალიას აქვს დაახლოებით 1000 ჰა სასათბურე ფართობი [16,17] და ახალი ბოსტნეულისა და ხილის ექსპორტი არსებითად გაიზარდა 2006 წლიდან 2016 წლამდე ავსტრალიისთვის [16] დაფარვის ზრდით. მიუხედავად იმისა, რომ ავსტრალიამ მშვენივრად დაიწყო შიდა მეურნეობა და სექტორს აქვს ზრდის უზარმაზარი პოტენციალი, მას დრო სჭირდება მომწიფებისთვის და შემდგომი განვითარებისთვის, რათა გახდეს მთავარი მოთამაშე მსოფლიო მასშტაბით. ამჟამად, კომერციულად ორიენტირებული შიდა ფერმის ობიექტები შეიძლება დაიყოს ტექნოლოგიური წინსვლის შემდეგ სამ დონეზე: დაბალი, საშუალო და მაღალტექნოლოგიური. თითოეული მათგანი უფრო დეტალურად განიხილება შემდეგ თავებში.
2.1. ახალი ტექნოლოგიები დაბალტექნოლოგიური პოლი-გვირაბებისთვის
დაბალტექნოლოგიურ სათბურის ობიექტებს, რომლებიც ყველაზე მეტად ხელს უწყობენ დაცულ კულტურებს, აქვთ რამდენიმე შეზღუდვა, რაც მოითხოვს ტექნოლოგიურ გადაწყვეტილებებს, რათა დაეხმაროს მათ გადასვლას მომგებიან საშუალო ან მაღალტექნოლოგიურ ობიექტებზე, რომლებიც აწარმოებენ მაღალი ხარისხის კულტურებს მინიმალური რესურსებით. დაბალტექნოლოგიური პოლი-გვირაბი შეადგენს სათბურის კულტურების წარმოების 80-90%-ს გლობალურად [20] და ავსტრალიაში [17]. დაცულ კულტურებში დაბალტექნოლოგიური პოლიგვირაბის დიდი ნაწილის და კლიმატის, განაყოფიერებისა და მავნებლების კონტროლის დაბალი დონის გათვალისწინებით, მნიშვნელოვანია გამოწვევების მოგვარება, რათა გაიზარდოს წარმოება და ეკონომიკური შემოსავლები მწარმოებლებისთვის.
დაბალტექნოლოგიური დონე მოიცავს სხვადასხვა ტიპის პოლი-გვირაბებს, რომლებიც შეიძლება მერყეობდეს იმპროვიზირებული ლითონის კონსტრუქციებიდან პლასტმასის საფარით და დამთავრებული მუდმივი დანიშნულებით აშენებულ სტრუქტურებამდე. ზოგადად, ისინი არ აკონტროლებენ პლასტმასის საფარის აწევის უნარს, როდესაც გარეთ ძალიან ცხელა ან მოღრუბლულია. ეს პლასტმასის საფარი იცავს მოსავალს სეტყვისგან, წვიმისა და ცივი ამინდისგან და გარკვეულწილად ახანგრძლივებს ვეგეტაციის პერიოდს. ეს იაფი სტრუქტურები გვთავაზობენ ა
სიცოცხლისუნარიანი ინვესტიციისთვის ბოსტნეულ კულტურებში, როგორიცაა სალათის ფოთოლი, ლობიო, პომიდორი, კიტრი, კომბოსტო და ყაბაყი. ამ პოლი-გვირაბში მეურნეობა ხორციელდება ნიადაგში, ხოლო უფრო მოწინავე ოპერაციებში შეიძლება გამოიყენოს დიდი ქოთნები და წვეთოვანი მორწყვა პომიდვრის, მოცვის, ბადრიჯნის ან წიწაკისთვის. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ დაბალტექნოლოგიურ დაცულ კულტურას აქვს აზრი მცირე მწარმოებლებისთვის, ასეთი ტექნიკა განიცდის რამდენიმე ნაკლოვანებას. მათი გარემოსდაცვითი კონტროლის ნაკლებობა გავლენას ახდენს პროდუქტის ზომისა და ხარისხის თანმიმდევრულობაზე და, შესაბამისად, ამცირებს
ამ პროდუქტების ბაზარზე წვდომა მომთხოვნი მომხმარებლებისთვის, როგორიცაა სუპერმარკეტები და რესტორნები. იმის გათვალისწინებით, რომ მოსავალი ძირითადად ნიადაგშია დარგული, ამ ფერმერებს ასევე ექმნებათ მრავალი მავნებელი და ნიადაგის დაავადებები (მაგ., ნემატოდების მუდმივი ინვაზია). მრეწველობა და კვლევითი პარტნიორები საჭიროებენ ინოვაციებს გადაწყვეტილებების მიწოდებაში ობიექტების დიზაინისა და მოსავლის მართვის სისტემებში, ასევე ჭკვიან სავაჭრო სისტემებში პროდუქციის ექსპორტისთვის.
და შეინარჩუნოს მუდმივი მიწოდების ჯაჭვი. უნივერსიტეტებისა და კომპანიებისგან დამფინანსებელი ორგანოებისა და ტექნოლოგიური ინოვაციების (მაგ. ბიოლოგიური კონტროლი, ნაწილობრივი ავტომატიზაცია სარწყავი და ტემპერატურის კონტროლი) სტიმულირება და მხარდაჭერა შეიძლება დაეხმაროს მწარმოებლებს კულტურების უფრო მოწინავე ტექნოლოგიურ სისტემებზე გადასვლაში.
2.2. საშუალო ტექნოლოგიური სათბურების განახლება ინოვაციებითა და ახალი ტექნოლოგიებით
საშუალო ტექნოლოგიური დაცული კულტურები არის ფართო კატეგორია, რომელიც მოიცავს კონტროლირებადი გარემოს სათბურებს და სათბურებს. დაცული კულტურების სექტორის ეს ნაწილი საჭიროებს მნიშვნელოვან ტექნოლოგიურ განახლებას, თუ სურს კონკურენცია გაუწიოს ფართომასშტაბიანი საკვების წარმოებას ფერმებში, რომლებიც განათავსებენ დაბალტექნოლოგიურ პოლი-გვირაბებს და მაღალტექნოლოგიურ სათბურების მაღალხარისხიან პროდუქტს. გარემოსდაცვითი კონტროლი საშუალო ტექნოლოგიების სათბურებში, როგორც წესი, ნაწილობრივი ან ინტენსიურია და ზოგიერთი სათბურის ტემპერატურა შეიძლება კონტროლდებოდეს სახურავის ხელით გახსნით.
უფრო მოწინავე ობიექტებს აქვთ გაგრილების და გათბობის ბლოკები. მზის პანელების და ჭკვიანი ფილმების გამოყენებას იკვლევენ ენერგიის დანახარჯებისა და ნახშირბადის ნაკვალევის შესამცირებლად საშუალო ტექნოლოგიების სათბურებში [21–23].
მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი სათბური ჯერ კიდევ დამზადებულია PVC ან მინის საფარისგან, ჭკვიანი ფილმები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამ სტრუქტურებზე ან შეიძლება ჩაერთოს სათბურის დიზაინში ენერგოეფექტურობის გაზრდის მიზნით. ზოგადად, მაღალი კლასის სათბურები იყენებენ მზარდ საშუალებებს, როგორიცაა Rockwool ბლოკები, საგულდაგულოდ დაკალიბრებული თხევადი სასუქის მიმღებით ზრდის სხვადასხვა ეტაპზე, მოსავლის მაქსიმალური მოსავლიანობის მიზნით. ნახშირორჟანგის განაყოფიერება ზოგჯერ გამოიყენება საშუალო ტექნოლოგიის სათბურებში მოსავლიანობისა და ხარისხის გასაუმჯობესებლად. საშუალო ტექნოლოგიის დაცული კულტურების სექტორი ისარგებლებს ინდუსტრია-უნივერსიტეტის პარტნიორობით მოწინავე სამეცნიერო და ტექნოლოგიური გადაწყვეტილებების შესაქმნელად, მათ შორის ახალი მოსავლის გენოტიპების მაღალი მოსავლიანობითა და ხარისხით, მავნე ორგანიზმების ინტეგრირებული მენეჯმენტით, სრულად ავტომატიზირებული ფერტიგაცია და სათბურის კლიმატის კონტროლი და რობოტული დახმარება მოსავლის მენეჯმენტში. და მოსავალი.
2.3. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ინოვაციები მაღალტექნოლოგიური სათბურებისთვის
მაღალტექნოლოგიური სათბურები შეიძლება შეიცავდეს უახლეს ტექნოლოგიურ მიღწევებს მოსავლის ფიზიოლოგიაში, ფერტიგაციაში, გადამუშავებასა და განათებაში. მსხვილმასშტაბიან კომერციულ სათბურებში, მაგალითად, "ჭკვიანი მინის" ტექნოლოგია, მზის ფოტოელექტრული (PV) სისტემები და დამატებითი განათება, როგორიცაა LED პანელები, შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოსავლის ხარისხისა და მოსავლიანობის გასაუმჯობესებლად. მწარმოებლები ასევე სულ უფრო ავტომატიზირებენ კრიტიკულ და/ან შრომის ინტენსიურ ზონებს, როგორიცაა მოსავლის მონიტორინგი, დამტვერვა და მოსავლის აღება.
ხელოვნური ინტელექტის (AI) და მანქანათმცოდნეობის (MI) განვითარებამ გახსნა ახალი ზომები მაღალტექნოლოგიური სათბურებისთვის [24–28]. ხელოვნური ინტელექტი არის კომპიუტერით დაშიფრული წესებისა და სტატისტიკური მოდელების ერთობლიობა, რომელიც გაწვრთნილია დიდი მონაცემების შაბლონების გასარკვევად და ზოგადად ადამიანის ინტელექტთან დაკავშირებული ამოცანების შესასრულებლად. გამოსახულების ამოცნობაში გამოყენებული ხელოვნური ინტელექტი გამოიყენება მოსავლის ჯანმრთელობის მონიტორინგისთვის და დაავადების ნიშნების ამოცნობისთვის, რაც საშუალებას იძლევა უფრო სწრაფად, უკეთ ინფორმირებული გადაწყვეტილებების მიღება მოსავლის მენეჯმენტისა და მოსავლის აღებისთვის - რაც, დღესდღეობით, შეიძლება განხორციელდეს
რობოტის იარაღით და არა ადამიანის შრომით. ნივთების ინტერნეტი (IoT) გთავაზობთ გადაწყვეტილებებს ავტომატიზაციისთვის, რომლებიც შეიძლება მორგებული იყოს სპეციალურად სათბურის აპლიკაციებისთვის [29]. ამრიგად, AI-ს და IoT-ს შეუძლია მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანოს თანამედროვე სოფლის მეურნეობის სფეროში ფერმერული საქმიანობის კონტროლისა და ავტომატიზაციის გზით [30].
კვლევა და განვითარება სასოფლო-სამეურნეო რობოტების სფეროში მნიშვნელოვნად გაიზარდა ბოლო ათწლეულში [31-33]. კაფსულისთვის მოსავლის აღების ავტონომიური სისტემა, რომელიც უახლოვდება კომერციულ სიცოცხლისუნარიანობას, აჩვენეს 76.5% [31] მოსავლის წარმატების მაჩვენებელი ავსტრალიაში. რობოტების პროტოტიპები პომიდვრის მცენარის ფოთლის მოსაშორებლად, წიწაკის მოსავლისა და პომიდვრის კულტურების დამტვერვისთვის [34,35] შემუშავებულია ევროპასა და ისრაელში და მათი კომერციალიზაცია შესაძლებელია უახლოეს მომავალში.
უფრო მეტიც, ფართომასშტაბიანი მაღალტექნოლოგიური სათბურებისთვის შრომის მართვის პროგრამული სისტემები მნიშვნელოვნად გაზრდის მუშაკთა ეფექტურობას და გააუმჯობესებს ამ ბიზნესის ეკონომიკურ პერსპექტივას. IT და საინჟინრო რევოლუცია გააგრძელებს დაცული კულტურების და შიდა მეურნეობის გაძლიერებას, რაც მწარმოებლებს საშუალებას მისცემს აკონტროლონ და მართონ თავიანთი მოსავალი კომპიუტერებიდან და მობილური მოწყობილობებიდან, რაც შეიძლება გამოყენებულ იქნას კრიტიკული მეურნეობისა და მეურნეობისთვისაც კი.
ბაზრის გადაწყვეტილებები. მაღალტექნოლოგიურ სათბურებს აქვთ ყველაზე მაღალი პოტენციალი, რომ ისარგებლონ ავსტრალიის დაცული კულტურების სექტორისთვის, შესაბამისად, ამ ობიექტებში მიმდინარე კვლევები და ინოვაციები, სავარაუდოდ, ითარგმნება როგორც კარგად ინვესტირებულ დროსა და ფულზე.
2.4. ვერტიკალური მეურნეობების განვითარება მომავალი საჭიროებისთვის
ბოლო წლების განმავლობაში, დახურული „ვერტიკალური მეურნეობის“ სწრაფი განვითარება მთელს მსოფლიოში დაფიქსირდა, განსაკუთრებით იმ ქვეყნებში, სადაც დიდი მოსახლეობა და არასაკმარისი მიწაა [36,37]. ვერტიკალური მეურნეობა შეადგენს 6 მილიარდ აშშ დოლარს, მაგრამ რჩება მრავალ ტრილიონ დოლარიანი გლობალური სასოფლო-სამეურნეო ბაზრის მცირე ნაწილს [38]. არსებობს ვერტიკალური მეურნეობის სხვადასხვა გამეორება, მაგრამ ყველა მათგანი იყენებს ვერტიკალურად დაწყობილ თაროებს ნიადაგის გარეშე ან ჰიდროპონიული მზარდი თაროებით სრულად დახურულ და კონტროლირებად გარემოში, რაც იძლევა მაღალი ხარისხის ავტომატიზაციის, კონტროლისა და თანმიმდევრულობის საშუალებას [39]. თუმცა, ვერტიკალური მეურნეობა შემოიფარგლება მაღალი ღირებულების და ხანმოკლე სასიცოცხლო ციკლის კულტურებით, ენერგიის მაღალი დანახარჯების გამო, მიუხედავად იმისა, რომ გთავაზობთ შეუსაბამო პროდუქტიულობას კვადრატულ მეტრზე და წყლისა და საკვები ნივთიერებების ეფექტურობის მაღალ დონეს.
ვერტიკალური ფერმერული მეურნეობის ტექნოლოგიური განზომილება და, კერძოდ, "ჭკვიანი" სათბურების გამოჩენა - სავარაუდოდ მიიზიდავს მწარმოებლებს, რომლებსაც სურთ იმუშაონ განვითარებად კომპიუტერთან და დიდი მონაცემთა ტექნოლოგიებთან, როგორიცაა AI და ნივთების ინტერნეტი (IoT) [40]. ამჟამად, შიდა მეურნეობის ყველა ფორმა ენერგო და შრომის ინტენსიურია, თუმცა არსებობს დიდი წინსვლის შესაძლებლობა როგორც ავტომატიზაციის, ასევე ენერგოეფექტურობის ტექნოლოგიებში. უკვე, შიდა სოფლის მეურნეობის ყველაზე მოწინავე ფორმები აწვდის საკუთარ ენერგიას ადგილზე და დამოუკიდებელნი არიან საერთო კომუნალური ქსელისგან. სახურავის ბაღები შეიძლება მერყეობდეს მარტივი დიზაინით ქალაქის შენობების თავზე კორპორატიული სახურავის საწარმოებამდე ნიუ-იორკში და პარიზში მუნიციპალიტეტის შენობებზე. შიდა ვერტიკალურ მეურნეობას აქვს ნათელი მომავალი, განსაკუთრებით COVID-19 პანდემიის ფონზე და კარგად არის განლაგებული, რომ გაზარდოს თავისი წილი სურსათის გლობალურ ბაზარზე.
მაღალეფექტური წარმოების სისტემა, მიწოდების ჯაჭვისა და ლოგისტიკური ხარჯების შემცირება, ავტომატიზაციის პოტენციალი (მინიმიზაცია) და მარტივი წვდომა როგორც მუშაკთან, ასევე მომხმარებლებთან.
3. სამიზნე კულტურები დაცულ კულტურებში
ამჟამად, შიდა სოფლის მეურნეობისთვის შესაფერისი კულტურების რაოდენობა შეზღუდულია შიდა ზრდისთვის მოსავლის შეზღუდვის გამო, ისევე როგორც დაცული კულტურების შეზღუდვები, როგორიცაა ენერგიის მაღალი ღირებულება (განათების, გათბობის, გაგრილებისა და სხვადასხვა ავტომატიზირებული სისტემებისთვის), რაც საშუალებას აძლევს სპეციფიკურ მაღალი ღირებულების კულტურებს [ 41–43]. თუმცა, საკვები კულტურების მრავალფეროვანი ასორტიმენტის ეკონომიური წარმოება აუცილებელია, თუ დაცულ კულტურას მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს
გლობალური სასურსათო უსაფრთხოება [12,13,44]. დაცული ბოსტნეულის კულტივაციის კულტურები მნიშვნელოვნად განსხვავდება ღია მინდორში წარმოების ჯიშებისგან, რომლებიც გამოყვანილია გარემო პირობების ფართო სპექტრის ტოლერანტობისთვის, რაც არ არის აუცილებელი დაცული კულტურებისთვის. შესაფერისი ჯიშების განვითარება საჭიროებს რამდენიმე მახასიათებლის ოპტიმიზაციას (როგორიცაა თვითდამტვერვა, განუსაზღვრელი ზრდა, მტკიცე ფესვები), რომლებიც განსხვავდებიან განხილული თვისებებისგან.
სასურველია გარე კულტურებში (სურათი 2) (მიღებული [13]-დან).
ფიგურა 2. სასურველი ნიშან-თვისებები მეხილე კულტურებისთვის, რომლებიც იზრდება შიდა პირობებში კონტროლირებად გარემო პირობებში, ღია ცის ქვეშ მოყვანილ კულტურებთან შედარებით.
ამჟამად, შიდა მეურნეობისთვის საუკეთესოდ ადაპტირებული ხილი და ბოსტნეული მოიცავს:
• ვაზზე ან ბუჩქნარზე მოყვანილი (პომიდორი, მარწყვი, ჟოლო, მოცვი, კიტრი, კაფსულა, ყურძენი, კივი);
• მაღალი ღირებულების სპეციალიზირებული კულტურები (სვია, ვანილი, ზაფრანა, ყავა);
• სამკურნალო და კოსმეტიკური კულტურები (ზღვის მცენარეები, ექინაცეა);
• პატარა ხეები (ალუბალი, შოკოლადი, მანგო, ნუში) სხვა ეფექტური ვარიანტია [13].
შემდეგ სექციებში უფრო დეტალურად განვიხილავთ არსებულ არსებულ კულტურებს და შიდა სოფლის მეურნეობის ახალი კულტურების განვითარებას.
3.1. დაბალ, საშუალო და მაღალტექნოლოგიურ დაწესებულებებში მოყვანილი არსებული კულტურები
დაბალი და საშუალო ტექნოლოგიის დაცული კულტურების სისტემები აწარმოებენ ძირითადად პომიდორს, კიტრს, ყაბაყს, წიწაკას, ბადრიჯანს, სალათის ფოთოლს, აზიურ მწვანილს და მწვანილს. ფართობის, წარმოებული ხილის რაოდენობის და საწარმოების რაოდენობის მიხედვით, პომიდორი არის სათბურებში წარმოებული ყველაზე მნიშვნელოვანი ბაღჩეული ბოსტნეული კულტურა, რასაც მოჰყვება წიწაკა და სალათის ფურცელი [15,45].
ავსტრალიაში ფართომასშტაბიანი კონტროლირებადი გარემოს ობიექტების განვითარება შემოიფარგლება ძირითადად იმით, რომლებიც აშენებულია პომიდვრის მოსაყვანად [15]. ხილის, ბოსტნეულის და ყვავილების სავარაუდო GVP 2017 წელს, მინდორში და დაცულ კულტურულ ობიექტებში, ადასტურებს პომიდვრის დომინირებას ავსტრალიის დაცული კულტურების სექტორში.
2017 წლის მთლიანი სავარაუდო GVP მებაღეობის კულტურების მინდორსა და დაფარულ წარმოებასთან დაკავშირებით ყველაზე მაღალი იყო პომიდორზე (24%), რასაც მოჰყვა მარწყვი (17%), ზაფხულის ხილი (13%), ყვავილები (9%), მოცვი. (7%), კიტრი (7%) და წიწაკა (6%), აზიური ბოსტნეული, მწვანილი, ბადრიჯანი, ალუბალი და კენკრა თითოეული შეადგენს 6%-ზე ნაკლებს (სურათი 3A).
ფიგურა 3. წარმოების სავარაუდო მთლიანი ღირებულება (GVP) მთლიანი კომბინირებული მინდვრის და დაცული კულტურების ბოსტნეულის წარმოებისთვის (A) და 2017 წელს (B) ავსტრალიისთვის დაცული კულტურების ქვეშ მოყვანილი კულტურების სავარაუდო GVP.
მათ შორის, დაცულ კულტურების სისტემებში მოყვანილი კულტურების GVP ყველაზე მაღალი იყო პომიდორისთვის (40%), რაც მნიშვნელოვანი ზღვარი იყო სხვა კულტურებთან შედარებით, მათ შორის ყვავილები (11%), მარწყვი (10%), ზაფხულის ხილი (8%). ) და კენკრა (8%), სადაც თითოეული დარჩენილი კულტურა შეადგენს 5%-ზე ნაკლებს (სურათი 3B). თუმცა, ავსტრალიის შიდა ბაზარი გაჯერებულია სათბურის პომიდვრით, რაც ტოვებს დაცულ მოსავლის ინდუსტრიას.
შემდეგი ორი ვარიანტით: ამ კულტურების გაყიდვების გაზრდა საერთაშორისო ბაზრებზე; და/ან წაახალისოს ქვეყნის ზოგიერთი არსებული სასათბურე მეურნეობა, გადავიდნენ სხვა მაღალი ღირებულების კულტურების წარმოებაზე. დაცვის ქვეშ მოყვანილი ცალკეული კულტურების წილი ყველაზე მაღალი იყო კენკრაზე (85%) და პომიდორზე (80%), რასაც მოჰყვა ყვავილები (60%), კიტრი (50%), ალუბალი და აზიური ბოსტნეული (თითოეული 40%), მარწყვი და ზაფხული.
ხილი (თითოეული 30%), მოცვი და მწვანილი (თითოეული 25%) და ბოლოს, წიწაკა და ბადრიჯანი, თითოეული 20% [17]. ამჟამად, ენერგეტიკული და შრომის ინტენსიური შიდა მეურნეობა შემოიფარგლება მაღალი ღირებულების კულტურებით, რომელთა წარმოებაც შესაძლებელია მოკლევადიან პერიოდში დაბალი ენერგიის შეყვანით [46,47]
მცენარეთა "ქარხნებში" უპირატესად მოყვანილი კულტურები ამჟამად არის ფოთლოვანი მწვანილი და მწვანილი, ამ კულტურების ზრდის ხანმოკლე პერიოდის გამო (რადგან ხილი და თესლი არ არის საჭირო) და მაღალი ღირებულების გამო [7], ის ფაქტი, რომ ასეთი კულტურები მოითხოვს შედარებით ნაკლებ შუქს. ფოტოსინთეზისთვის [48] და იმის გამო, რომ წარმოებული მცენარეული ბიომასის უმეტესი ნაწილი შეიძლება მოიკრიფოს [46,49]. ურბანულ მეურნეობებში მოყვანილი კულტურების მოსავლიანობისა და ხარისხის გაუმჯობესების დიდი პოტენციალი არსებობს [12].
3.2. ინდუსტრიის კვლევა: სად დევს მონაწილეთა ინტერესები?
ძირითადი საკვლევი თემების იდენტიფიცირება აუცილებელია დაცული კულტურების მომავლისთვის საჯარო და კერძო დაფინანსებული კვლევის ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად. მაგალითად, Future Food Systems Co-operative Research Center (FFSCRC), ინიცირებული ახალი სამხრეთ უელსის ფერმერთა ასოციაციის (NSW ფერმერები), ახალი სამხრეთ უელსის უნივერსიტეტის (UNSW) და Food Innovation Australia Ltd. (FIAL) მიერ, შედგება კონსორციუმისაგან. 60-ზე მეტი დამფუძნებელი
ინდუსტრიის, მთავრობისა და კვლევის მონაწილეები. მისი კვლევისა და შესაძლებლობების პროგრამები მიზნად ისახავს მონაწილეებს მხარი დაუჭიროს რეგიონალური და ქალაქგარეთული კვების სისტემების პროდუქტიულობის ოპტიმიზაციაში, ახალი პროდუქტების პროტოტიპიდან ბაზარზე გადატანაში და სწრაფი, წარმოშობით დაცული მიწოდების ჯაჭვების დანერგვაში ფერმიდან მომხმარებელამდე. ამ მიზნით, FFSRC უზრუნველყოფს ერთობლივ კვლევით გარემოს, რომელიც მიზნად ისახავს დაცული კულტურების გაუმჯობესებას, რათა გავაძლიეროთ ჩვენი შესაძლებლობები უმაღლესი ხარისხის მებაღეობის პროდუქტების ექსპორტზე და დავეხმაროთ ავსტრალიას გახდეს ლიდერი მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფეროში დაცული კულტურების სექტორისთვის.
მონაწილეები გამოიკითხნენ შიდა სოფლის მეურნეობის სამიზნე კულტურების გამოსავლენად. მონაწილეთა შორის, რომლებმაც დაადგინეს სამიზნე კულტურები, ინტერესი ახალი ბოსტნეულისადმი (29%) იყო ყველაზე დიდი, რასაც მოსდევდა ხილის კულტურების მიმართ ინტერესი (22%); სამკურნალო კანაფი, სხვა სამკურნალო ბალახები და სპეციალიზებული კულტურები (13%); ადგილობრივი/ძირძველი სახეობები (10%); სოკო/სოკო (10%); და ფოთლოვანი მწვანილი (3%) (სურათი 4).
ფიგურა 4. ამჟამად წარმოებული კულტურების კლასიფიკაცია FFSCRC მონაწილეების მიერ დაცულ კულტურულ ობიექტებში და, შესაბამისად, მონაწილეთა სავარაუდო ინტერესი იპოვონ გადაწყვეტილებები ამ კულტურების საფარქვეშ უფრო პროდუქტიული ზრდისთვის.
გამოკითხვა ეყრდნობოდა ონლაინ ხელმისაწვდომ ინფორმაციას მონაწილეთა შესახებ; უფრო დეტალური ინფორმაციის მოპოვება გადამწყვეტი იქნება მონაწილეთა კონკრეტული მოთხოვნების გასაგებად და დასაკმაყოფილებლად.
3.3. კონტროლირებადი გარემოსდაცვითი ობიექტებისთვის ახალი კულტურების მოშენება
ბოსტნეულის და სხვა კულტურების გასაუმჯობესებლად ხელმისაწვდომი მეცხოველეობის ტექნოლოგიები სწრაფად ვითარდება [50]. დაცულ კულტურებში, დინამიურ ეკონომიკურ სექტორში, ბაზრის ტენდენციებისა და მომხმარებელთა პრეფერენციების სწრაფი ცვლილებებით, სწორი ჯიშის არჩევა კრიტიკულია [44,51]. არსებობს მრავალი კვლევა, რომელიც აფასებს მაღალი ღირებულების კულტურების ადაპტაციას, როგორიცაა პომიდორი და ბადრიჯანი სათბურის წარმოებისთვის [52,53]. მეცხოველეობის ახალმა ტექნოლოგიებმა [50] ხელი შეუწყო სასურველი თვისებების მქონე ახალი ჯიშების განვითარებას და ზოგიერთმა კომპანიამ დაიწყო მცენარეების დაპროექტება კონტროლირებად გარემოში LED განათების ქვეშ [20]. თუმცა, ჯიშები გამოყვანილია ძირითადად მოსავლიანობის გასაუმჯობესებლად საველე პირობებში მაღალ ცვალებად პირობებში [46]. მოსავლის თვისებები, როგორიცაა გვალვის, სიცხისა და ყინვისადმი ტოლერანტობა, რომლებიც სასურველია მინდორში მოყვანილ კულტურებში, მაგრამ, როგორც წესი, მოსავლიანობის სასჯელებს შეიცავს, ზოგადად არ არის საჭირო
შიდა სოფლის მეურნეობა.
ძირითადი თვისებები, რომლებიც შეიძლება გამიზნული იყოს უფრო მაღალი ღირებულების კულტურების შიდა სოფლის მეურნეობასთან ადაპტაციისთვის, მოიცავს მოკლე სასიცოცხლო ციკლს, უწყვეტ ყვავილობას, ფესვების და გასროლის დაბალი თანაფარდობას, გაუმჯობესებულ შესრულებას დაბალი ფოტოსინთეზური ენერგიის შეყვანის პირობებში და მომხმარებლის სასურველი თვისებები, მათ შორის გემო, ფერი. ტექსტურა და სპეციფიკური საკვები ნივთიერებების შემცველობა [12,13]. გარდა ამისა, სპეციალურად მაღალი ხარისხის მოშენება გამოიმუშავებს უაღრესად სასურველ პროდუქტებს მაღალი საბაზრო ღირებულებით. სინათლის სპექტრის, ტემპერატურის, ტენიანობისა და საკვები ნივთიერებების მიწოდება შესაძლებელია ისე, რომ შეცვალოს სამიზნე ნაერთების დაგროვება ფოთლებსა და ნაყოფებში [54,55] და გაზარდოს კულტურების კვებითი ღირებულება, მათ შორის ცილები (რაოდენობა და ხარისხი), ვიტამინები A, C. და E, კაროტინოიდები, ფლავონოიდები, მინერალები, გლიკოზიდები და ანთოციანინები [12]. მაგალითად, ბუნებრივად წარმოქმნილი მუტაციები (ვაზში) და გენის რედაქტირება (კივიში) გამოყენებული იქნა მცენარეთა არქიტექტურის შესაცვლელად, რაც სასარგებლო იქნება შეზღუდულ სივრცეებში შიდა ზრდისთვის. ბოლო კვლევაში, პომიდვრისა და ალუბლის მცენარეები შეიქმნა CRISPR–Cas9-ის გამოყენებით, რათა დააკავშიროთ შემდეგი სამი სასურველი თვისება: ჯუჯა ფენოტიპი, კომპაქტური ზრდის ჩვევა და ნაადრევი ყვავილობა. შედეგად მიღებული „რედაქტირებული“ პომიდვრის ჯიშების ვარგისიანობა შიდა მეურნეობის სისტემებში გამოსაყენებლად დადასტურდა საველე და კომერციული ვერტიკალური ფერმის ცდების გამოყენებით [56].
მოლეკულური მეცხოველეობის მიმოხილვამ ოპტიმიზებული კულტურების შესაქმნელად განიხილა სასოფლო-სამეურნეო პროდუქციის დამატებული ღირებულება სასოფლო-სამეურნეო კულტურების განვითარებით ჯანმრთელობისთვის სასარგებლო და საკვები მედიკამენტების სახით [46]. ჯანმრთელობისთვის სასარგებლო სასოფლო-სამეურნეო კულტურების განვითარების ძირითადი მიდგომები გამოვლინდა, როგორც დიდი რაოდენობით სასურველი შინაგანი საკვები ნივთიერების დაგროვება ან არასასურველი ნაერთების შემცირება და ღირებული ნაერთების დაგროვება.
ჩვეულებრივ არ იწარმოება მოსავალში.
4. გამოწვევები და შესაძლებლობები დაცული ნათესებისა და შიდა მეურნეობაში
მოწინავე დაცული კულტურების და შიდა მეურნეობის ობიექტების შედარებით მცირე გავლენა გარემოზე. მიუხედავად იმისა, რომ საფარქვეშ კულტურების მოყვანა უფრო ენერგოინტენსიურია, ვიდრე ბევრი სხვა ფერმერული მეთოდი, ამინდის ზემოქმედების შერბილების უნარი, მიკვლევადობის უზრუნველსაყოფად და უკეთესი ხარისხის საკვების მოყვანის უნარი ხელს უწყობს ხარისხიანი პროდუქციის თანმიმდევრულ მიწოდებას, შემოსავლის მოზიდვას, რომელიც ბევრად აღემატება წარმოების დამატებით ხარჯებს. [18]. დაცულ კულტურაში ძირითადი გამოწვევები მოიცავს:
• მაღალი კაპიტალური დანახარჯები, რაც გამოწვეულია მიწის მაღალი ფასებით ქალაქგარეთ და ქალაქგარეთ;
• ენერგიის მაღალი მოხმარება;
• მოთხოვნა კვალიფიციურ შრომაზე;
• დაავადებათა მართვა ქიმიური კონტროლის გარეშე; და
• კვების ხარისხის ინდექსების შემუშავება - პროდუქციის ხარისხის ასპექტების დასადგენად და დასამოწმებლად - შიდა პირობებში მოყვანილი კულტურებისთვის.
შემდეგ ნაწილში განვიხილავთ დაცულ კულტურებთან დაკავშირებულ ზოგიერთ გამოწვევას და შესაძლებლობებს.
4.1. ოპტიმალური პირობები მაღალი პროდუქტიულობისა და რესურსების ეფექტური გამოყენებისათვის
მოსავლის მოთხოვნების უკეთ გაგება ზრდის სხვადასხვა ეტაპებზე და სხვადასხვა სინათლის პირობებში აუცილებელია, თუ მწარმოებლებს სურთ შეინარჩუნონ მოსავლის ეკონომიური წარმოება კონტროლირებად გარემოში. სათბურის გარემოს ეფექტური მართვა, მათ შორის კლიმატური და კვების ელემენტები და სტრუქტურული და მექანიკური პირობები, შეუძლია მნიშვნელოვნად გაზარდოს ხილის ხარისხი და მოსავლიანობა [57]. ზრდის გარემოს ფაქტორებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ მცენარის ზრდაზე, აორთქლების ტრანსპირაციის სიჩქარეზე და ფიზიოლოგიურ ციკლებზე. კლიმატურ ფაქტორებს შორის მზის გამოსხივება ყველაზე მნიშვნელოვანია, რადგან ფოტოსინთეზი მოითხოვს სინათლეს, ხოლო მოსავლის მოსავლიანობა პირდაპირპროპორციულია მზის შუქის დონემდე, ფოტოსინთეზისთვის სინათლის გაჯერების წერტილებამდე. ხშირად, ზუსტი გარემოსდაცვითი კონტროლი მოითხოვს ენერგიის მაღალ ხარჯვას, რაც ამცირებს კონტროლირებადი გარემოსდაცვითი სოფლის მეურნეობის მომგებიანობას. სათბურის გათბობისა და გაგრილებისთვის საჭირო ენერგია რჩება მთავარ პრობლემად და სამიზნედ მათთვის, ვინც ცდილობს შეამციროს ენერგიის ხარჯები [6]. მინის მასალები და მინის ინოვაციური ტექნოლოგიები, როგორიცაა Smart Glass [58] გვთავაზობს პერსპექტიულ შესაძლებლობებს სათბურის ტემპერატურის შენარჩუნებასთან და გარემო ცვლადების კონტროლთან დაკავშირებული ხარჯების შესამცირებლად. დღესდღეობით, მინის ინოვაციური ტექნოლოგიები და ეფექტური გაგრილების სისტემები ინკორპორირებულია სათბურის ობიექტებში დაცულ კულტურებში. მინის მასალებს აქვთ შემცირების პოტენციალი
ელექტროენერგიის მოხმარება, მზის ჭარბი გამოსხივების შთანთქმით და სინათლის ენერგიის გადამისამართებით ელექტროენერგიის წარმოქმნით ფოტოელექტრული უჯრედების გამოყენებით [59,60].
თუმცა, დაფარვის მასალები გავლენას ახდენს სათბურის მიკროკლიმატებზე [61,62] სინათლის ჩათვლით [63] და ამიტომ მნიშვნელოვანია შეფასდეს ახალი მინის მასალების გავლენა მცენარის ზრდასა და ფიზიოლოგიაზე, რესურსების გამოყენებაზე, მოსავლის მოსავლიანობაზე და ხარისხზე იმ გარემოში, რომელშიც ფაქტორებია. როგორიცაა CO2, ტემპერატურა, ნუტრიენტები და მორწყვა მკაცრად კონტროლდება. მაგალითად, ნახევრად გამჭვირვალე ორგანული ფოტოელექტროები (OPVs) დაფუძნებული რეგიორეგულარული პოლი(3-ჰექსილთიოფენი) (P3HT) და ფენილ-C61-ბუტირიუმის მჟავას მეთილის ეთერის (PCBM) ნარევზე იყო ტესტირება წიწაკის მცენარეების გასაშენებლად (Capsicum annuum). OPV-ების ჩრდილში, წიწაკის მცენარეები აწარმოებდნენ 20.2%-ით მეტ ნაყოფის მასას და დაჩრდილული მცენარეები ვეგეტაციის სეზონის ბოლოს 21.8%-ით მაღალი იყო [64]. სხვა კვლევაში, სახურავზე მოქნილი ფოტოელექტრული პანელებით გამოწვეული PAR-ის შემცირება არ იმოქმედა მოსავლიანობაზე, მცენარის მორფოლოგიაზე, ყვავილების რაოდენობაზე ტოტზე, ნაყოფის ფერზე, სიმტკიცეზე და pH-ზე [65].
ულტრა დაბალი ამრეკლავი "ჭკვიანი მინის" ფილმი, Solar Gard™ ULR-80 [58], ამჟამად ტესტირებას განიცდის სათბურის წარმოებაში. მიზანია გააცნობიეროს მინის მასალების პოტენციალი რეგულირებადი სინათლის გამტარიანობით და შეამციროს ენერგიის მაღალი ღირებულება, რომელიც დაკავშირებულია მაღალტექნოლოგიურ სათბურის მებაღეობის ობიექტებში ოპერაციებთან. ჭკვიანი შუშის ფილმი (SG) გამოიყენება ცალკეული სათბურის ყურეების სტანდარტულ მინაზე იმ ობიექტებში, სადაც იზრდება ბოსტნეული კულტურების კომერციული ვერტიკალური კულტივაციისა და მართვის პრაქტიკის გამოყენებით [66,67]. ბადრიჯნის ცდებმა SG-ით აჩვენა უფრო მაღალი ენერგეტიკული და ფერტიგაციის ეფექტურობა [42], მაგრამ ასევე შემცირდა ბადრიჯნის მოსავლიანობა, ყვავილების და/ან ხილის აბორტის მაღალი მაჩვენებლების გამო, სინათლის შეზღუდული ფოტოსინთეზის შედეგად [58]. გამოყენებული SG ფილმი შეიძლება საჭიროებდეს მოდიფიკაციას ოპტიმალური განათების პირობების შესაქმნელად და სინათლის შეზღუდვების მინიმუმამდე შესამცირებლად მაღალი ნახშირბადის შემცველი ხილისთვის, როგორიცაა ბადრიჯანი.
ახალი ენერგოდამზოგავი მინის მასალების გამოყენება, როგორიცაა ჭკვიანი მინა, იძლევა შესანიშნავ შესაძლებლობას შეამციროს სათბურის ოპერაციების ენერგეტიკული ღირებულება და ოპტიმიზაცია მოახდინოს სინათლის პირობები სამიზნე კულტურების კულტივირებისთვის. ჭკვიან გადასაფარებელ ფილმებს, როგორიცაა ლუმინესცენტური სინათლის გამოსხივების სასოფლო-სამეურნეო ფილმები (LLEAF), აქვთ პოტენციალი გააძლიერონ და ასევე გააკონტროლონ მცენარეული ზრდა და რეპროდუქციული განვითარება საშუალო ტექნოლოგიით დაცულ კულტურებში. ფოთოლი
პანელები შეიძლება შემოწმდეს სხვადასხვა აყვავებულ და არააყვავებულ კულტურებზე, რათა დადგინდეს, ხელს უწყობენ თუ არა ისინი ვეგეტატიური და რეპროდუქციული ზრდის გაზრდას (ფიზიოლოგიური პროცესების შეცვლით, რომლებიც განაპირობებს მცენარის ზრდას და მოსავლის პროდუქტიულობას და ხარისხს).
4.2. მავნებლებისა და დაავადებების მართვა
მიუხედავად იმისა, რომ კონტროლირებადმა დაცულმა კულტურებმა შეიძლება მინიმუმამდე დაიყვანოს მავნებლები და დაავადებები, მათი დანერგვის შემდეგ, მათი კონტროლი უკიდურესად რთული და ძვირია ტოქსიკური სინთეზური ქიმიკატების გამოყენების გარეშე. ვერტიკალური შიდა მეურნეობა იძლევა ნათესების მჭიდრო მონიტორინგს მავნებლების ან დაავადების ნიშნებზე, ხელით და/ან ავტომატურად (სენსიტიური ტექნოლოგიების გამოყენებით) და განვითარებადი რობოტული ტექნოლოგიების და/ან დისტანციური ზონდირების პროცედურების გამოყენება ხელს შეუწყობს
ეპიდემიების ადრეული გამოვლენა და დაავადებული და/ან დაინფიცირებული მცენარეების მოცილება [7].
მავნებლების მართვის ახალი ინტეგრირებული (IPM) მეთოდები [68] საჭირო იქნება სათბურებში მავნებლების ეფექტური მართვისთვის. მენეჯმენტის სათანადო სტრატეგიებმა (კულტურული, ფიზიკური, მექანიკური, ბიოლოგიური და ქიმიური), კარგ კულტურულ პრაქტიკასთან ერთად, მოწინავე მონიტორინგის ტექნიკა და ზუსტი იდენტიფიკაცია შეიძლება გააუმჯობესოს ბოსტნეულის წარმოება და მინიმუმამდე დაიყვანოს პესტიციდების გამოყენებაზე დამოკიდებულება. დაავადების მენეჯმენტის ინტეგრირებული მიდგომა მოიცავს რეზისტენტული კულტურების გამოყენებას, სანიტარიულ პირობებს, ჯანსაღ კულტურულ პრაქტიკას და პესტიციდების სათანადო გამოყენებას [44]. ახალი IPM სტრატეგიების შემუშავებამ შეიძლება შეამციროს შრომის ხარჯები და ქიმიური პესტიციდების გამოყენების აუცილებლობა. ავიღოთ, მაგალითად, ახალი, კომერციულად გაზრდილი, ბუნებრივად სასარგებლო ბუჩქების გამოყენება (მაგ., ბუგრის ჯირკვალი, მწვანე ლაქები და ა.შ.) მოსავლის მავნებლების სამართავად და ქიმიურ კონტროლზე დამოკიდებულების შესამცირებლად. სხვადასხვა ახალი IPM-ის ტესტირება
სტრატეგიები, იზოლირებულად და კომბინირებულად, ხელს შეუწყობს მწარმოებლებისთვის მოსავლისა და დაწესებულების სპეციფიკური რეკომენდაციების შემუშავებას.
4.3. მოსავლის ხარისხი და კვებითი ღირებულებები
დაცული კულტურები მწარმოებლებსა და ინდუსტრიის პარტნიორებს უზრუნველყოფს მაღალი მოსავლიანობით და მაღალი ხარისხის პროდუქციით მთელი წლის განმავლობაში [69]. თუმცა, პრემიუმ ხილისა და ბოსტნეულის კულტივირება მოითხოვს კვების და ხარისხის პარამეტრების მაღალი გამტარუნარიანობის ტესტირებას [70]. ხილის ხარისხის ძირითადი პარამეტრები მოიცავს ტენიანობას, pH-ს, მთლიან ხსნად მყარ ნივთიერებებს, ნაცარს, ხილის ფერს, ასკორბინის მჟავას და ტიტრირებად მჟავიანობას და მოწინავე კვების პარამეტრებს შაქრის, ცხიმების, ცილების, ვიტამინებისა და ანტიოქსიდანტების ჩათვლით; სიმტკიცე და წყლის დანაკარგის გაზომვები ასევე გადამწყვეტია ხარისხის ინდექსების განსაზღვრისათვის [66]. გარდა ამისა, მოსავლის პროდუქტის მაღალი წარმადობის ხარისხის ტესტირება შეიძლება ჩართული იყოს სათბურის ოპერაციების ავტომატიზებულ სისტემაში. კულტურების ხელმისაწვდომი გენოტიპების სკრინინგი ხარისხის პარამეტრებისთვის უზრუნველყოფს ახალი მაღალი ღირებულების, საკვები ნივთიერებებით მდიდარი ხილისა და ბოსტნეულის ჯიშებს მწარმოებლებისთვის და მომხმარებლებისთვის. აგრონომიული სტრატეგიები, მათ შორის ზრდის გარემო და მოსავლის მენეჯმენტის პრაქტიკა, უნდა იყოს ოპტიმიზირებული ამ მაღალი ღირებულების კულტურების წარმოებისა და მცენარის საკვები ნივთიერებების სიმკვრივის გასაძლიერებლად.
4.4. დასაქმება და კვალიფიციური შრომის ხელმისაწვდომობა
შრომის მოთხოვნები დაცული კულტურების ინდუსტრიისთვის ფართოვდება (>5% წელიწადში) და დადგენილია, რომ ავსტრალიაში 10,000-ზე მეტი ადამიანი ამჟამად უშუალოდ ინდუსტრიაშია დასაქმებული. მიუხედავად ავტომატიზაციის მაღალი დონისა, ფართომასშტაბიანი დაცული კულტურები საჭიროებს მნიშვნელოვან სამუშაო ძალას, განსაკუთრებით მოსავლის დაწესებისთვის, მოსავლის მოვლა-პატრონობისთვის, მექანიკური დამტვერვისა და მოსავლის აღებისთვის. მზარდი მოთხოვნით
მაღალკვალიფიციური მევენახეებისთვის სათანადო კვალიფიკაციის მქონე მუშაკების მიწოდება დაბალი რჩება [18,71]. ასევე საჭირო იქნება კვალიფიციური სამუშაო ძალა ურბანული ვერტიკალური მეურნეობის განვითარებისთვის, რაც შექმნის ახალ კარიერას ტექნოლოგებისთვის, პროექტის მენეჯერებისთვის, ტექნიკური მუშაკებისთვის და მარკეტინგისა და საცალო ვაჭრობის პერსონალისთვის [7]. მრავალ დანიშნულების კომერციული მასშტაბის მოწინავე საშუალებების შექმნა საშუალებას მისცემს კვლევითი საკითხების გადაჭრას, რითაც გააძლიერებს მიზნის მაქსიმალურ პროდუქტიულობას მრავალფეროვან კულტურაში, ხოლო განათლებისა და ტრენინგის უზრუნველყოფას იმ უნარებში, რომლებიც, სავარაუდოდ, დიდი მოთხოვნა იქნება მომავალში დაცული კულტურების სექტორში.
5. დასკვნები
მაღალტექნოლოგიურ სათბურებში ჭკვიანი ტექნოლოგიით, არსებობს დიდი პოტენციალი მომგებიანობის გასაუმჯობესებლად კრიტიკული და/ან შრომის ინტენსიური ტერიტორიების ავტომატიზაციის გზით, როგორიცაა მოსავლის მონიტორინგი, დამტვერვა და მოსავლის აღება. ხელოვნური ინტელექტის, რობოტიკისა და ML-ის განვითარება ახალ განზომილებებს ხსნის დაცული კულტურებისთვის. ვერტიკალური მეურნეობები შეადგენენ გლობალური სასოფლო-სამეურნეო ბაზრის მცირე ნაწილს და, მიუხედავად იმისა, რომ ძალზე ენერგო ინტენსიურია, ვერტიკალური მეურნეობა გთავაზობთ შეუდარებელ პროდუქტიულობას წყლისა და საკვები ნივთიერებების მაღალი დონის ეფექტურობით. მრავალფეროვანი კულტურების ეკონომიური წარმოება აუცილებელია, თუ დაცული კულტურების წარმოებას სურს მნიშვნელოვანი დადებითი გავლენა მოახდინოს გლობალურ სასურსათო უსაფრთხოებაზე. დაბალი და საშუალო ტექნოლოგიით დაცული კულტურების სისტემები აწარმოებენ ძირითადად პომიდვრის, კიტრის, ყაბაყის, წიწაკის, ბადრიჯნის და სალათის კულტურებს, აზიურ მწვანილსა და მწვანილს.
ფართომასშტაბიანი კონტროლირებადი გარემოს ობიექტების განვითარება ავსტრალიაში შემოიფარგლება ძირითადად პომიდვრის მოყვანით. შესაფერისი ჯიშების შემუშავება საჭიროებს რამდენიმე ძირითადი მახასიათებლის ოპტიმიზაციას, რომლებიც განსხვავდებიან გარე კულტურებისთვის მიჩნეული სასურველებისგან. ძირითადი ნიშან-თვისებები, რომლებიც შეიძლება გამიზნული იყოს შიდა სოფლის მეურნეობაში, მოიცავს მოსავლის შემცირებულ სასიცოცხლო ციკლს, უწყვეტ ყვავილობას, ფესვებს შორის დაბალ თანაფარდობას, გაზრდილი ეფექტურობის დაბალი ფოტოსინთეზის პირობებში.
ენერგიის შეყვანა და მომხმარებლის სასურველი თვისებები, როგორიცაა გემო, ფერი, ტექსტურა და სპეციფიკური საკვები ნივთიერებების შემცველობა.
გარდა ამისა, სპეციალურად მაღალი ხარისხის, კვების თვალსაზრისით უფრო მკვრივი კულტურების მოშენება გამოიწვევს სასურველ მებაღეობის (და პოტენციურად, სამკურნალო) პროდუქტებს შესანიშნავი საბაზრო ღირებულებით. დაცული კულტურების მომგებიანობა და მდგრადობა დამოკიდებულია პირველადი გამოწვევების გადაწყვეტის შემუშავებაზე, მათ შორის დაწყების ხარჯებზე, ენერგიის მოხმარებაზე, კვალიფიციური შრომით, მავნებლების მენეჯმენტზე და ხარისხის ინდექსის განვითარებაზე.
ახალი მინის მასალები და ტექნოლოგიური მიღწევები, რომლებიც ამჟამად გამოკვლეულ ან საცდელად მიმდინარეობს, გვთავაზობენ გადაწყვეტილებებს დაცული კულტურების ერთ-ერთი ყველაზე აქტუალური გამოწვევის მოსაგვარებლად. ამ მიღწევებმა შესაძლოა უზრუნველყოს აუცილებელი სტიმული, რათა დაეხმაროს დაცულ კულტურულ სექტორს გადავიდეს ენერგოეფექტურობის მდგრად და ეკონომიურ დონეზე და დააკმაყოფილოს მზარდი მოთხოვნები საკვების უსაფრთხოებაზე, მოსავლის ხარისხისა და კვების შენარჩუნებისას.
შინაარსი და გარემოზე მავნე ზემოქმედების მინიმუმამდე შემცირება.
ავტორის წვლილი: SGC დაწერა მიმოხილვა DTT, Z.-HC, OG და CIC-ის მიერ მოწოდებული შეყვანით და შესწორებით ყველა ავტორმა წაიკითხა და დათანხმდა ხელნაწერის გამოქვეყნებულ ვერსიას.
დაფინანსება: მიმოხილვა ეფუძნება მოხსენებას, რომელიც შეკვეთით და დაფინანსებულია Future Food Systems Cooperative Research Centre-ის მიერ, რომელიც მხარს უჭერს ინდუსტრიის ხელმძღვანელობით თანამშრომლობას ინდუსტრიას, მკვლევარებსა და საზოგადოებას შორის. ჩვენ ასევე მივიღეთ ფინანსური მხარდაჭერა Horticulture Innovation Australia პროექტებიდან (გრანტის ნომერი VG16070 DTT, Z.-HC, OG, CIC; გრანტის ნომერი VG17003 DTT, Z.-HC; გრანტის ნომერი LP18000 Z.-HC) და CRC პროექტი P2. -013 (DTT, Z.-HC, OG, CIC).
ინსტიტუციური განხილვის საბჭოს განცხადება: არ მიესადაგება.
ინფორმირებული თანხმობის განცხადება: არ მიესადაგება.
მონაცემთა ხელმისაწვდომობის განცხადება: არ მიესადაგება.
ინტერესთა კონფლიქტი: ავტორები არ ინტერესდებიან ინტერესთა კონფლიქტის შესახებ.
ლიტერატურა
1. გაეროს ეკონომიკური და სოციალური დეპარტამენტი. ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://www.un.org/development/desa/en/ news/population/2018-revision-of-world-urbanization-prospects.html (წვდომა 13 წლის 2022 აპრილს).
2. გაეროს ეკონომიკური და სოციალური დეპარტამენტი. ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://www.un.org/development/desa/ publications/world-population-prospects-2019-highlights.html (წვდომა 13 წლის 2022 აპრილს).
3. Binns, CW; ლი, MK; მეიკოკი, ბ. Torheim, LE; ნანიში, კ. Duong, DTT კლიმატის ცვლილება, საკვების მიწოდება და დიეტური მითითებები. ანნუ. Rev. Public Health 2021, 42, 233–255. [CrossRef] [PubMed] 4. ვალინი, ჰ. Sands, RD; ვან დერ მენსბრუგე, დ. ნელსონი, GC; აჰამედი, ჰ. ბლანი, ე. ბოდირსკი, ბ. ფუჯიმორი, ს. ჰასეგავა, თ. ჰავლიკი, პ. და სხვ. სურსათის მოთხოვნის მომავალი: გლობალურ ეკონომიკურ მოდელებში განსხვავებების გაგება. აგრ. ეკონ. 2014, 45, 51–67. [CrossRef] 5. ჰიუზი, ნ. ლუ, მ. ინგ სოჰ, ვ. Lawson, K. კლიმატის ცვლილების ეფექტის სიმულაცია ავსტრალიის ფერმების მომგებიანობაზე. ABARES სამუშაო ქაღალდში; ავსტრალიის მთავრობა: კანბერა, ავსტრალია, 2021. [CrossRef] 6. Rabbi, B.; ჩენი, ზ.-ჰ.; Sethuvenkatraman, S. დაცული კულტურები თბილ კლიმატებში: ტენიანობის კონტროლისა და გაგრილების მეთოდების მიმოხილვა. ენერგიები 2019, 12, 2737. [CrossRef] 7. ბენკე, კ. Tomkins, B. Future Food-production systems: Vertical farming and controlled-environment agriculture. შენარჩუნება. მეცნიერ. ივარჯიშე. პოლიტიკა 2017, 13, 13–26. [CrossRef] 8. Mougeot, LJA მზარდი უკეთესი ქალაქები: ურბანული სოფლის მეურნეობა მდგრადი განვითარებისთვის; IDRC: ოტავა, ON, კანადა, 2006; ISBN 978-1-55250-226-6.
9. პირსონი, LJ; პირსონი, ლ. Pearson, CJ მდგრადი ურბანული სოფლის მეურნეობა: საფონდო და შესაძლებლობები. ინტ. ჯ.აგრიკ. შენარჩუნება. 2010, 8, 7–19. [CrossRef] 10. Tout, D. მებაღეობის ინდუსტრია ალმერიის პროვინციაში, ესპანეთი. გეოგრ. J. 1990, 156, 304–312. [CrossRef] 11. ჰენრი, რ. ინოვაციები სოფლის მეურნეობაში და სურსათის მიწოდებაში COVID-19 პანდემიის საპასუხოდ. მოლ. მცენარე 2020, 13, 1095–1097. [CrossRef] 12. O'Sullivan, C.; ბონეტი, გ. მაკინტაირი, კ. ჰოჩმანი, ზ. Wasson, A. სტრატეგიები ურბანული სოფლის მეურნეობის პროდუქტიულობის, პროდუქტის მრავალფეროვნებისა და მომგებიანობის გასაუმჯობესებლად. აგრ. სისტ. 2019, 174, 133–144. [CrossRef] 13. ო'სალივანი, კალიფორნია; მაკინტაირი, CL; მშრალი, IB; ჰანი, ს.მ. ჰოჩმანი, ზ. Bonnett, GD ვერტიკალური ფერმები ნაყოფს იძლევა. ნატ. ბიოტექნოლოგი. 2020, 38, 160–162. [CrossRef] 14. Cuesta Roble Releases. გლობალური სათბურის სტატისტიკა. 2019. ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://www.producegrower.com/article/cuestaroble-2019-global-greenhouse-statistics/ (წვდომა 13 წლის 2022 აპრილს).
15. ჰედლი, დ. კონტროლირებადი გარემო მებაღეობის ინდუსტრიის პოტენციალი NSW-ში; ახალი ინგლისის უნივერსიტეტი: არმიდეილი, ავსტრალია, 2017; გვ. 25.
16. მსოფლიო ბოსტნეულის რუკა. 2018. ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://research.rabobank.com/far/en/sectors/regional-food-agri/world_ plant_map_2018.html (წვდომა 13 წლის 2022 აპრილს).
17. Graeme Smith Consulting-General Industry Information. ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://www.graemesmithconsulting.com/index. php/information/general-industry-information (წვდომა 13 წლის 2022 აპრილს).
18. Davis, J. მზარდი დაცული კულტურები ავსტრალიაში 2030 წლამდე; დაცული კულტურების ავსტრალია: პერტი, ავსტრალია, 2020; გვ. 15.
19. აგრილისტი. შიდა მეურნეობის მდგომარეობა; აგრილისტი: ბრუკლინი, ნიუ-იორკი, აშშ, 2017 წ.
20. შიდა უმიწო მეურნეობა: I ფაზა: კონტროლირებადი გარემოს მრეწველობისა და ზემოქმედების შესწავლა სოფლის მეურნეობა|პუბლიკაციები|WWF.
ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://www.worldwildlife.org/publications/indoor-soilless-farming-phase-i-examining-the-industry-andimpacts-of-controlled-environment-agriculture (წვდომა 13 წლის 2022 აპრილს). კულტურები 2022, 2 184
21. Emmott, CJM; Röhr, JA; კამპოი-ქუილსი, მ. კირჩარცი, თ. ურბინა, ა. Ekins-Daukes, NJ; Nelson, J. Organic photovoltaic
სათბურები: უნიკალური აპლიკაცია ნახევრად გამჭვირვალე PV-სთვის? ენერგეტიკული გარემო. მეცნიერ. 2015, 8, 1317–1328 წწ. [CrossRef] 22. მარუჩი, ა. ზამბონი, ი. კოლანტონი, ა. Monarca, D. სასოფლო-სამეურნეო და ენერგეტიკული მიზნების კომბინაცია: ფოტოელექტრული სათბურის გვირაბის პროტოტიპის შეფასება. განაახლეთ. შენარჩუნება. Energy Rev. 2018, 82, 1178–1186. [CrossRef] 23. ტორელასი, მ. ანტონი, ა. ლოპესი, JC; ბაეზა, ეჯ; Parra, JP; მუნიოზი, პ. Montero, JI LCA პომიდვრის მოსავლის მრავალგვირაბის სათბურში ალმერიაში. ინტ. J. სიცოცხლის ციკლის შეფასება. 2012, 17, 863–875. [CrossRef] 24. კაპონეტო, რ. ფორტუნა, ლ. ნუნნარი, გ. ოკიპინტი, ლ. Xibilia, MG Soft computing სათბურის კლიმატის კონტროლისთვის. IEEE Trans. Fuzzy Syst. 2000, 8, 753–760 წწ. [CrossRef] 25. გუო, დ. ხუანი, ჯ. ჩანგი, ლ. ჟანგი, ჯ. ჰუანგ, დ. მცენარის ფესვთა ზონის წყლის სტატუსის დისკრიმინაცია სათბურის წარმოებაში ფენოტიპებისა და მანქანური სწავლების ტექნიკის საფუძველზე. მეცნიერ. რეპ. 2017, 7, 8303. [CrossRef] 26. Hassabis, D. Artificial Intelligence: საუკუნის ჭადრაკის მატჩი. ბუნება 2017, 544, 413–414. [CrossRef] 27. ჰემინგი, ს. დე ზვარტი, ფ. ელინგსი, ა. რიღინი, ი. პეტროპულო, ა. სათბურის ბოსტნეულის წარმოების დისტანციური მართვა ხელოვნური ინტელექტით - სათბურის კლიმატი, ირიგაცია და მოსავლის წარმოება. სენსორები 2019, 19, 1807. [CrossRef] [PubMed] 28. ტაკი, მ. აბდანან მეჰდიზადე, ს. როჰანი, ა. რაჰნამა, მ. Rahmati-Joneidabad, M. გამოყენებითი მანქანათმცოდნეობა სათბურის სიმულაციაში; ახალი აპლიკაცია და ანალიზი. ინფ. გადამამუშავებელი აგრ. 2018, 5, 253–268. [CrossRef] 29. შამშირი, RR; ჰემიდი, ი.ა. თორპი, KR; ბალასუნდრამი, სკ; შაფიანი, ს. ფატიმიე, მ. სულთანი, მ. მაჰნსი, ბ. Samiei, S. სათბურის ავტომატიზაცია უსადენო სენსორებისა და IoT ინსტრუმენტების გამოყენებით ხელოვნურ ინტელექტთან ინტეგრირებული; IntechOpen: რიეკა, ხორვატია, 2021; ISBN 978-1-83968-076-2.
30. სუბეშ, ა. Mehta, CR სოფლის მეურნეობის ავტომატიზაცია და დიგიტალიზაცია ხელოვნური ინტელექტისა და ნივთების ინტერნეტის გამოყენებით. არტიფი. ინტელ. აგრ. 2021, 5, 278–291. [CrossRef] 31. Lehnert, C.; მაკკული, კ. სა, ი. Perez, T. ტკბილი წიწაკის მოსავლის რობოტი დაცული მოსავლის გარემოსთვის. arXiv 2018, arXiv:1810.11920.
32. ლეჰნერტი, ჩ. მაკკული, კ. კორკი, პ. სა, ი. სტაჩნისი, ჩ. ჰენტენი, EJV; Nieto, J. სპეციალური ნომერი სასოფლო-სამეურნეო რობოტიკის შესახებ. J. საველე რობოტი. 2020, 37, 5–6. [CrossRef] 33. შამშირი, რ. ველციენი, ჩ. ჰემიდი, ი.ა. იული, იჯ. Grift, TE; ბალასუნდრამი, სკ; პიტონაკოვა, ლ. აჰმადი, დ. Chowdhary, G. კვლევა და განვითარება სასოფლო-სამეურნეო რობოტიკაში: ციფრული მეურნეობის პერსპექტივა. ინტ. ჯ.აგრიკ. ბიოლ. ინჟ. 2018, 11, 1–14. [CrossRef] 34. Balendonck, J. Sweeper რობოტი ირჩევს პირველ წიწაკას. გრინჰ. ინტ. მაგ. გრინჰ. გაიზარდე. 2017, 6, 37.
35. იუანი, ტ. ჟანგი, ს. შენგი, X. ვანგი, დ. გონგი, ი. Li, W. ავტონომიური დამტვერვის რობოტი სათბურში პომიდვრის ყვავილის ჰორმონული მკურნალობისთვის. სისტემებისა და ინფორმატიკის 2016 წლის მე-3 საერთაშორისო კონფერენციის მასალები (ICSAI), შანხაი, ჩინეთი, 19 წლის 21–2016 ნოემბერი; გვ 108–113.
36. მეჰარგი, AA პერსპექტივა: ქალაქის მეურნეობა საჭიროებს მონიტორინგს. ბუნება 2016, 531, S60. [CrossRef] [PubMed] 37. თომაიერი, ს. სპეჩტი, კ. ჰენკელი, დ. დიერიხი, ა. ზიბერტი, რ. ფრაიზინჯერი, UB; Sawicka, M. მეურნეობა ურბანულ შენობებში და მათზე: ნულოვანი მიწის მეურნეობის დღევანდელი პრაქტიკა და სპეციფიკური სიახლეები (ZFarming). განაახლეთ. აგრ. კვების სისტემა. 2015, 30, 43–54. [CrossRef] 38. Ghannoum, O. The Green Shoots of Recovery. ღია ფორუმი. 2020. ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://www.openforum.com.au/the-greenshoots-of-recovery/ (წვდომა 13 წლის 2022 აპრილს).
39. Despommier, D. ქალაქის მეურნეობა: ურბანული ვერტიკალური მეურნეობების აღზევება. ტენდენციები ბიოტექნოლოგია. 2013, 31, 388–389. [CrossRef] 40. იანგი, ჯ. ლიუ, მ. ლუ, ჯ. მიაო, ი. Hossain, MA; Alhamid, MF ბოტანიკური ინტერნეტ ნივთები: ჭკვიან შიდა მეურნეობისკენ
აკავშირებს ადამიანებს, მცენარეებს, მონაცემებს და ღრუბლებს. მობ. Netw. აპლ. 2018, 23, 188–202. [CrossRef] 41. სამარანაიაკე, პ. ლიანგი, ვ. ჩენი, ზ.-ჰ.; ქსოვილის, დ. Lan, Y.-C. მდგრადი დაცული კულტურები: სეზონური ზემოქმედების შესწავლა სათბურის ენერგიის მოხმარებაზე კაფსულის წარმოების დროს. ენერგიები 2020, 13, 4468. [CrossRef] 42. Lin, T.; გოლდსვორთი, მ. ჩავანი, ს. ლიანგი, ვ. მაიერი, ჩ. განუმი, ო. კაზონელი, CI; ქსოვილი, DT; Lan, Y.-C.;
სეთუვენკატრამანი, ს. და სხვ. ახალი საფარის მასალა აუმჯობესებს გაგრილების ენერგიას და ფერტიგაციის ეფექტურობას სათბურის ბადრიჯნის წარმოებისთვის. ენერგია 2022, 251, 123871. [CrossRef] 43. Samaranayake, P.; მაიერი, ჩ. ჩავანი, ს. ლიანგი, ვ. ჩენი, ზ.-ჰ.; ქსოვილი, DT; Lan, Y.-C. ენერგიის მინიმიზაცია დაცულ სათესლე ობიექტში მრავალტემპერატურული შეგროვების წერტილების გამოყენებით და ვენტილაციის პარამეტრების კონტროლის გამოყენებით. ენერგიები 2021, 14, 6014. [CrossRef] 44. FAO. კარგი სასოფლო-სამეურნეო პრაქტიკა სასათბურე ბოსტნეულის კულტურებისთვის: ხმელთაშუა ზღვის კლიმატური ზონების პრინციპები; FAO მცენარეთა წარმოებისა და დაცვის ქაღალდი; FAO: რომი, იტალია, 2013; ISBN 978-92-5-107649-1.
45. Hort Innovation Protected Cropping - კვლევის მიმოხილვა და R&D ხარვეზების იდენტიფიკაცია გადასახდელი ბოსტნეულისთვის (VG16083). ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://www.horticulture.com.au/growers/help-your-business-grow/research-reports-publications-factsheets-and-more/project-reports/vg16083-1/vg16083/ (წვდომა: 13 წლის 2022 აპრილი).
46. ჰივასა-ტანასე, კ. ეზურა, ჰ. მოლეკულური მოშენება ოპტიმიზებული კულტურების შესაქმნელად: გენეტიკური მანიპულაციიდან მცენარეულ ქარხნებში პოტენციურ აპლიკაციებამდე. წინა. მცენარეთა მეცნიერება. 2016, 7, 539. [CrossRef] 47. Kozai, T. რატომ LED განათება ურბანული სოფლის მეურნეობისთვის? ურბანული სოფლის მეურნეობის LED განათებაში; Kozai, T., Fujiwara, K., Runkle, ES, Eds.; Springer: სინგაპური, 2016; გვ.3–18. ISBN 978-981-10-1848-0.
48. კვონი, ს. Lim, J. ენერგოეფექტურობის გაუმჯობესება მცენარეთა ქარხნებში მცენარეთა ბიოელექტრული პოტენციალის გაზომვის გზით. ინფორმატიკაში კონტროლი, ავტომატიზაცია და რობოტიკა; თან, ჰ., რედ. Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2011; გვ 641–648.
49. კოჩეტა, გ. კასკიანი, დ. ბულგარი, რ. მუსანტე, ფ. კოლტონი, ა. როსი, მ. Ferrante, A. სინათლის გამოყენების ეფექტურობა ბოსტნეულის წარმოებისთვის
დაცულ და დახურულ გარემოში. Ევრო. ფიზ. J. Plus 2017, 132, 43. [CrossRef] Crops 2022, 2 185
50. Jones, M. ახალი მეცხოველეობის ტექნოლოგიები და შესაძლებლობები ავსტრალიის ბოსტნეულის ინდუსტრიისთვის; Horticulture Innovation Australia Limited: სიდნეი, ავსტრალია, 2016 წ.
51. ტუზელი, ი. Leonardi, C. დაცული კულტივაცია ხმელთაშუა ზღვის რეგიონში: ტენდენციები და საჭიროებები. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Derg. 2009, 46, 215–223.
52. ბერგუნუქსი, ვ. პომიდვრის ისტორია: მოშინაურებიდან ბიოფარმირებამდე. ბიოტექნოლოგი. Adv. 2014, 32, 170- დან. [CrossRef] [PubMed] 53. თაჰერი, დ. სოლბერგი, ს.Ø.; პროჰენსი, ჯ. ჩოუ, ი. რახა, მ. ვუ, ტ. მსოფლიო ბოსტნეულის ცენტრის ბადრიჯნის კოლექცია: წარმოშობა, შემადგენლობა, თესლის გავრცელება და გამოყენება მეცხოველეობაში. წინა მცენარეთა მეცნიერება. 2017, 8, 1484. [CrossRef] [PubMed] 54. ჰასანი, მ.მ. ბაშირი, თ. ღოში, რ. ლი, სკ; ბეი, ჰ. LED-ების ზემოქმედების მიმოხილვა ბიოაქტიური ნაერთების წარმოებაზე და მოსავლის ხარისხზე. მოლეკულები 2017, 22, 1420. [CrossRef] 55. პიოვენე, ჩ. ორსინი, ფ. ბოსი, ს. სანუბარი, რ. ბრეგოლა, ვ. დინელი, გ. ჯანკვინტო, გ. ოპტიმალური წითელი:ლურჯი თანაფარდობა LED განათებით შიდა მებაღეობისთვის. მეცნიერება. ჰორტიკი. 2015, 193, 202- დან. [CrossRef] 56. კვონი, C.-T.; ჰეო, ჯ. ლიმონი, ZH; კაპუა, ი. ჰატონი, სფ; ვან ეკი, ჯ. პარკი, SJ; ლიპმანი, ზ.ბ solanaceae ხილის კულტურების სწრაფი პერსონალიზაცია ურბანული სოფლის მეურნეობისთვის. Nat. ბიოტექნოლოგი. 2020, 38, 182- დან. [CrossRef] 57. შამშირი, რ.რ; ჯონსი, JW; თორპი, KR; აჰმადი, დ. კაცი, HC; თაჰერი, ს. ოპტიმალური ტემპერატურის, ტენიანობის და ორთქლის წნევის დეფიციტის მიმოხილვა მიკროკლიმატის შეფასებისა და კონტროლისთვის პომიდვრის სათბურის კულტივირებაში: მიმოხილვა. Int. აგროფიზი. 2018, 32, 287- დან. [CrossRef] 58. ჩავანი, ს.გ. მაიერი, ჩ. ალაგოზი, ი. ფილიპე, JC; უორენი, CR; ლინი, ჰ. ჯია, ბ. ლოიკ, მე; კაზონელი, CI; ჩენი, ჟ. და სხვ. სინათლის შეზღუდული ფოტოსინთეზი ენერგიის დაზოგვის ფენის ქვეშ ამცირებს ბადრიჯნის მოსავალს. Food Energy Secur. 2020, 9, e245. [CrossRef] 59. Timmermans, GH; დუმა, RF; ლინი, ჯ. Debije, MG ორმაგი თერმო/ელექტროზე პასუხისმგებელი ლუმინესცენტური "ჭკვიანი" ფანჯარა. აპლიკაცია მეცნიერება. 2020, 10, 1421. [CrossRef] 60. იინი, რ. ქსუ, პ. შენ, პ. შემთხვევის შესწავლა: ენერგიის დაზოგვა მზის ფანჯრის ფირისგან შანხაის ორ კომერციულ შენობაში. ენერგიის აშენება. 2012, 45, 132- დან. [CrossRef] 61. კიმ, ჰ.-კ.; ლი, ს.-ი.; კვონი, ჯ.-კ.; კიმ, ი.-ჰ. საფარის მასალების გავლენის შეფასება სათბურის მიკროკლიმატზე და თერმული ფუნქციონირებაზე. აგრონომია 2022, 12, 143. [CrossRef] 62. ის, X. მაიერი, ჩ. ჩავანი, ს.გ. ჟაო, C.-C.; ალაგოზი, ი. კაზონელი, ჩ. განუმი, ო. ქსოვილი, DT; ჩენი, ზ.-ჰ. სინათლის შემცვლელი საფარის მასალები და ბოსტნეულის მდგრადი სათბურის წარმოება: მიმოხილვა. მცენარეთა ზრდის რეგულაცია. 2021, 95, 1- დან. [CrossRef] 63. Timmermans, GH; ჰემინგი, ს. ბაეზა, ე. Thor, EAJV; შენინგი, APHJ; Debije, MG მოწინავე ოპტიკური მასალები სათბურებში მზის შუქის კონტროლისთვის. Adv. არჩევა მატერი. 2020, 8, 2000738. [CrossRef] 64. ზისის, ჩ. პეჩლივანი, ე.მ; ციმიკლი, ს. მეკერიდის, ე. ლასკარაკისი, ა. ლოგოთეთიდისი, ს. ორგანული ფოტოელექტროსადგურები სათბურის სახურავებზე: ეფექტი მცენარეთა ზრდაზე. მატერი. დღეს პროკ. 2019, 19, 65- დან. [CrossRef] 65. აროკა-დელგადო, რ. პერეს-ალონსო, ჯ. Callejón-Ferre, Á.-J.; დიას-პერესი, მ. სათბურის პომიდვრის მორფოლოგია, მოსავლიანობა და ხარისხი მოქნილი ფოტოელექტრული სახურავის პანელებით (ალმერია-ესპანეთი). მეცნიერება. ჰორტიკი. 2019, 257, 108768. [CrossRef] 66. ის, X. ჩავანი, ს.გ. ჰამუი, ზ. მაიერი, ჩ. განუმი, ო. ჩენი, ზ.-ჰ.; ქსოვილი, DT; კაზონელი, CI ჭკვიანური შუშის ფილმი ამცირებს ასკორბინის მჟავას წითელ და ნარინჯისფერ წიწაკის ხილის კულტურებში შენახვის ვადის გავლენის გარეშე. მცენარეები 2022, 11, 985. [CrossRef] 67. ჟაო, ჩ. ჩავანი, ს. ის, X. ჟოუ, მ. კაზონელი, CI; ჩენი, ზ.-ჰ.; ქსოვილი, DT; განუმი, ო. ჭკვიანი მინა გავლენას ახდენს სათბურის კაფსულის სტომატულ მგრძნობელობაზე შეცვლილი შუქით. J. Exp. ბოტი 2021, 72, 3235- დან. [CrossRef] 68. Pilkington, LJ; მესელინკი, გ. ვან ლენტერენი, JC; ლე მოტი, კ. „დაცული ბიოლოგიური კონტროლი“ - მავნებლების ბიოლოგიური მართვა სათბურის ინდუსტრიაში. ბიოლი. კონტროლი 2010, 52, 216–220. [CrossRef] 69. სონეველდი, ჩ. ვოგტი, ვ. მცენარის კვება სამომავლო სათბურის წარმოებაში. სათბურის კულტურების მცენარეთა კვებაში; Sonneveld, C., Voogt, W., Eds.; Springer: Dordrecht, ნიდერლანდები, 2009; გვ. 393-403.
70. ტრეფცი, კ. Omaye, ST სათბურში მოყვანილი ნიადაგისა და უმიწო მარწყვისა და ჟოლოს მკვებავი ანალიზი. საკვები ნუტრ. მეცნიერ. 2015, 6, 805–815 წწ. [CrossRef] 71. დამატებითი განათლების შესაძლებლობების შეთავაზება ბოსტნეულის ინდუსტრიის წევრებისთვის. AUSVEG. 2020. ხელმისაწვდომია ონლაინ: https://ausveg.com.au/
articles/offering-further-education-opportunities-to-veg-industry-members/ (წვდომა 13 წლის 2022 აპრილს).