Des scientifiques de l'Université fédérale de Sibérie ont proposé des moyens d'améliorer la technologie de culture de diverses cultures dans les fermes verticales hydroponiques. Un logiciel a été développé pour faciliter la surveillance continue de la vie végétale dans une ferme urbaine, ainsi qu'un réseau neuronal chargé de détecter les semences et les plants de mauvaise qualité. Le développement réduira considérablement le coût d’obtention de micropousses, d’herbes aromatiques, de laitue et de légumes pour les restaurants et les fermes privées.
Plusieurs programmes ont été développés. L'un d'eux est chargé de maintenir les paramètres de l'installation hydroponique confortables pour les plantes en ajustant l'équilibre des sels. L'autre surveille l'acidité de la solution qui nourrit les légumes verts de la plante. Le contrôle général du matériel de semence est effectué par un réseau neuronal « intelligent » – il détecte les germes de mauvaise qualité retirés de l’installation.
« Notre réseau neuronal est capable de contrôler la qualité des plantes – de suivre et d’éliminer les pousses faibles et malades afin de minimiser le rejet des produits finis. La mise en œuvre matérielle du réseau neuronal est réalisée sur une puce, ce qui accélère plusieurs fois tous les calculs. Les mêmes calculs sur un ordinateur prendraient plus de temps », a déclaré Anton Khantimirov, auteur et développeur de logiciels, maître de conférences au Département d'informatique de SibFU et employé du laboratoire interdisciplinaire d'agriculture urbaine du parc R&D gastronomique de SibFU.
Les scientifiques affirment qu'une telle automatisation du processus fait gagner beaucoup de temps aux employés : il n'est plus nécessaire de prendre des mesures manuellement, les programmes surveillent indépendamment l'équilibre des acides et des sels, en injectant les composants manquants de deux solutions préparées dans l'installation hydroponique.
« Le programme mesure la conductivité électrique de la solution qui alimente les plantes et ajoute des sels de potassium, d'azote, etc. si nécessaire, l'équilibre eau-sel est ainsi surveillé. Un microcontrôleur spécial, si nécessaire, démarre les pompes qui pompent les sels ou acidifient la solution nutritive dans l'installation », a poursuivi le scientifique.
La surveillance du réseau est une bonne chose car les chercheurs peuvent suivre à grande distance le « bien-être » de leurs espaces verts. Par exemple, à l'aide d'une application spéciale installée sur un smartphone, le personnel du laboratoire reçoit chaque matin un rapport avec des graphiques montrant les indicateurs de base d'humidité, d'acidité et d'éclairage des plantes. Vous pouvez surveiller l’état d’une ferme hydroponique depuis chez vous ou en voyage d’affaires, et même en déplacement. La version de démonstration implique uniquement une surveillance, mais dans quelques mois, les employés de la ferme urbaine SibFU pourront influencer à distance les indicateurs des installations hydroponiques grâce à l'application, ce qui protégera de manière fiable la culture de la mort en cas de force majeure.
« Nous cultivons avec succès des micropousses, des herbes aromatiques (différentes variétés de basilic), plusieurs variétés de laitue. Mais c’est au tour des légumes, avant tout – des tomates. La beauté des fermes verticales urbaines réside dans le fait que les produits, frais et présentant le bon équilibre de nutriments et de vitamines, sont envoyés presque immédiatement, sans longs transports et sans coûts logistiques associés, aux restaurants et aux magasins, ou directement aux consommateurs. Par exemple, les légumes verts que nous cultivons sont utilisés moins d'une heure après avoir été collectés au restaurant étudiant « Histoire ». Stories est à la fois un restaurant gastronomique ouvert à tous les convives et un laboratoire de formation pour les projets étudiants de l'Institut de gastronomie de l'Université fédérale de Sibérie. En outre, les restaurants du plus grand holding de Krasnoïarsk « Bellini » agissent en tant que consommateurs de nos produits », a déclaré Anton Khantimirov.
Une installation de culture de légumes par culture hydroponique est actuellement impliquée dans une autre expérience : les scientifiques de SibFU utilisent des phosphores spéciaux pour modifier rapidement les caractéristiques d'éclairage, ce qui vous permet de choisir les conditions optimales pour les plantes. On sait, par exemple, que l’éclairage bleu rend les plantes plus « trapues », ne leur permettant pas de s’étirer excessivement en hauteur, et que l’éclairage rouge aide à faire mûrir les fruits.
Un avantage important des installations hydroponiques avec des logiciels développés par SibFU est leur faible coût, ce qui les rend beaucoup plus rentables que leurs homologues disponibles à la vente. En outre, une telle ferme urbaine peut être presque entièrement équipée de pièces produites localement et fabriquées dans le cadre d’une stratégie de substitution aux importations.