A beltéri gazdálkodás a fenntarthatóbb mezőgazdaság irányába történő átalakulás jövőképes modelljeként honosodott meg. A modern és egyre inkább vertikális üvegházak olyan rendszert igényelnek, amely intelligens vezérlést és érzékelőket kombinál.
Az automatizálás ezért a „Inhouse Farming – Feed & Food Show” egyik kiemelt témája. A DLG (Német Mezőgazdasági Társaság) új innovációs platformja először a hannoveri Agritechnica kiállításon kerül megrendezésre november 12. és 18. között, és a külső környezeti feltételektől elszakított – zárt anyagciklusokban működő – zárt mezőgazdasági rendszerekben történő termesztés technológiáit mutatja be.
Friss és helyben termesztett
Kívülről nézve egy normál hajózási konténer méretűek, de belülről egy farmot rejtenek: a legmodernebb automatizálási technológiának köszönhetően az olyan mobil vertikális gazdálkodási megoldások, mint a GreenBox vagy az iFarm egész évben, minden éghajlati körülmény között friss és helyben termesztett salátákat, fűszernövényeket vagy gyökérzöldségeket szállítanak. Ily módon kiterjesztik a növénytermesztés lehetőségeit, és élelmiszer-termelést hoznak a sűrűn lakott városi területekre – mindezt kevesebb vízzel és műtrágyával, mint a hagyományos szántóföldi termesztés. Ez a Bustanica esetében is érvényes. A világ legnagyobb vertikális farmja az Arab-félszigeten, Dubai közelében található, és naponta mintegy három tonna leveles zöldséget szállít egy több mint 100 légitársaságot kiszolgáló catering cégnek. Ehhez a növényeket több szinten, egymás tetején termesztik. A növekedés holisztikus nyomon követéséhez számos mérési változót kell nagy teljesítményű technológiával rögzíteni. Ennek kulcsa a digitalizáció.
Érzékelők az öntözéshez és a tápanyag-befecskendezéshez
A beltéri rendszerek teljesen szabályozható, az időjárás által nem befolyásolt környezetet biztosítanak, ahol minden kívánt éghajlati körülmény folyamatosan nyomon követhető és optimalizálható. Ahhoz, hogy a zárt termesztési rendszerek teljes mértékben kiaknázhassák a bennük rejlő lehetőségeket, olyan automatizálási rendszerekre van szükség, amelyek intelligens vezérlést és érzékelőket kombinálnak. Ezeket november közepén, a hannoveri „Inhouse Farming – Feed & Food Show” kiállításon lehet megtalálni. Az Agritechnica részeként a DLG új platformja az ellenőrzött környezetű mezőgazdaság (CEA) témájával – beleértve a vertikális farmokat, a konténeres farmokat, az aeroponikát és az akvakultúrát – a beltéri gazdálkodás minden aspektusát egyesíti, és összekapcsolja ezeket a precíziós gazdálkodás elképzeléseivel. „Az érdeklődés középpontjában egyre inkább a folyamatszabályozás és az adatgyűjtés áll, amelyek egyre összetettebbé válnak a zárt termesztési rendszerekben” – erősíti meg Marcus Vagt, a DLG energia-, beltéri gazdálkodás és új élelmiszerek divízióvezetője.
Hidroponikus öntözés
A legjobb példa erre a hidrokultúrás öntözés, amely optimalizált tápanyag-gazdálkodást igényel. Az optimum túllépése és alulmúlása egyaránt károsodáshoz vagy a termés teljes kieséséhez vezet. A modern vezérlőberendezések és a megbízható öntözési megoldások biztosítják, hogy a megfelelő mennyiségű vizet és tápanyagot a lehető leghatékonyabban és a megfelelő időben használjuk fel. E célból a mesterséges intelligencia (AI), az intelligens érzékelőtechnológia és az innovatív robotika kifinomult keveréke kerül bemutatásra a vásár területén, amely lehetővé teszi egy átfogó felügyeleti infrastruktúra létrehozását. Vagt elmondta: „A kiállító technológiai szolgáltatók segítenek a legjobb automatizálási stratégia kialakításában egy vertikális gazdálkodási projekthez – és a megfelelő technológia megtalálásában.” Különböző érzékelők sokaságát fogják használni: a víz- és tápanyag-adagoláshoz használt áramlásmérőtől kezdve a vízszintet mérő nyomásérzékelőkön és az ásványi anyagok koncentrációjának ellenőrzésére szolgáló vezetőképesség-szondákon át a szivattyúk nyomásának szabályozására szolgáló érzékelőkig.
Integrált megoldások az automatizáláshoz és az üzemeltető vállalat
A vertikális termesztés különösen nagy követelményeket támaszt az automatizálással szemben, mivel a növények többszintes, akár tíz méter magas fémállványokban nőnek. Minden egyes sorban nagyszámú I/O (input/output) jelet kell az egyes emeleteken a vezérlőrendszerbe vezetni. Ilyen körülmények között a hagyományos rendszertervezés jelentős programozási és integrációs munkát igényel. Ezzel szemben például az összes mérőeszköz IO-Link technológián keresztüli csatlakoztatása sokkal elegánsabb. Az ilyen terepi modulok nemcsak a folyamatirányítás bonyolultságát csökkentik.
Emellett több adatot is szolgáltatnak minden egyes érzékelőből, így csökkentve az érzékelők általános szükségességét. A vonal üzembe helyezése az érzékelők fizikai kábelezésétől vagy vezeték nélküli csatlakoztatásától az integrálásig és a programozásig sokkal hatékonyabbá válik. Az üzemeltető vállalatoknak így lehetőségük van arra, hogy egy központi folyamat-számítógépen keresztül összekapcsolják az üvegház vízgazdálkodását, klímaszabályozását és energiagazdálkodását. Sőt, mi több, a termesztési folyamatok és rendszerek jól skálázhatók, és a jövőbeni projektek könnyebben megvalósíthatók – így lerövidül az üzembe helyezésig eltelt idő.
(forrás: envato.com)
Rugalmassága növénytermesztésben
Az ellátási lánc automatizálásának legújabb technológiái pedig óriási rugalmasságot is kínálnak: az árukezelő rendszerek vagy a sofőr nélküli szállítás optimálisan konfigurálható a vertikális mezőgazdasági művelet folyamataihoz és helyiségeihez, valamint a növények típusához és termesztéséhez. Az ingajáratos rendszerek képesek a termesztőlemezeket tartalmazó polcokat úgy mozgatni, hogy a növények víz-, tápanyag- és fényigénye éjjel-nappal kielégíthető legyen, megkönnyítve a csírázást, a megfigyelést, a gondozást és a betakarítást.
A Fraunhofer Molekuláris Biológiai és Alkalmazott Ökológiai Intézet (IME)az OrbiPlant segítségével olyan függőleges növénytermesztő rendszert fejlesztett ki, amely a jövőben nagy léptékben pontosan ezt teszi lehetővé. Az aacheni kísérleti létesítmény 24 négyzetméteres termesztőfelülettel rendelkezik. A korábbi módszerekkel szemben az OrbiPlant néhány, a folyamathoz kapcsolódó újítást kínál. Például egy hullámzó szállítószalag-rendszert használnak, amely rögzíti a növényeket a helyükön, és folyamatosan újrarendezi őket a helyiségben. A forgás arra kényszeríti a növényeket, hogy a földi gravitációs mezőben folyamatosan újrarendeződjenek. Ez az orbitropális hatás a sejtnövekedést serkentő növényi hormonok termelését váltja ki.
A vonal emellett egy aeroponikus öntözőrendszerrel is rendelkezik, amelyben a gyökerek a levegőben lógnak, és permetezőköddel látják el őket vízzel és tápanyagokkal. A növények optimális megvilágítását a moduláris LED-technológia biztosítja a teljes termesztési időszak alatt, a kiegészítő CO2-trágyázás pedig növeli a minőséget és a termés mennyiségét.
Rugalmasság a beltéri termesztéshez
Az olyan beltéri termesztési rendszerek, mint az OrbiPlant, különleges kihívást jelentenek a technikai ellenálló képességük tekintetében, ami a zárt környezetből és a nagy növénysűrűségből adódik. Ezért a Fraunhofer IME tudósai a Fraunhofer Institute for Production Technology (IPT) intézettel közösen a példamutató bazsalikomtermesztés kapcsán is megvizsgálták a releváns üzemzavarokat. A cél az volt, hogy a rugalmas termelési folyamatok kialakítására vonatkozó megközelítéseket vezessenek le. Ennek érdekében a kutatók két OrbiPlant-vonalon olyan műszaki és növényspecifikus zavarokat idéztek elő, amelyek a megfelelő szenzortechnika és a növényadatok valós idejű rögzítése révén egyértelműen kimutathatók voltak. Az itt követett rugalmassági megközelítés túlmutat az egyszerű, hibaüzenettel ellátott megfigyelésen, és a jövőben fontos hozzájárulást jelenthet a kiváló minőségű élelmiszer-ellátás biztosításához.
A példa mutatja: a beltéri gazdálkodás víziója csak a tudomány és az üzleti élet, valamint a mezőgazdaság és a termesztéstechnológia ötvözésével valósítható meg. „Az Inhouse Farming – Feed & Food Show-val egy új B2B platformot kínálunk az iparágnak, amely az úttörő technológiák bemutatása mellett a tudásépítést és a legjobb gyakorlatokról való interaktív eszmecserét is szolgálja” – hangsúlyozza Marcus Vagt. A november 12. és 18. között Hannoverben megrendezésre kerülő vásár látogatói naprakész áttekintést kapnak a fenntartható mezőgazdaság termelési rendszereiről, és megismerkedhetnek a modern növénytermesztés kihívásaival.
FORRÁS: DLG; FORDÍTOTTA: FODOR MIHÁLY
