Սաչին Գ. Չավան (1,2,*), Չժոնգ-Հուա Չեն (1,3), Ուլա Գաննում (1), Քրիստոֆեր Ի. Կազոնելլի (1) և Դեյվիդ Թ. Տիսյու 1,2)
1. Բանջարեղենի պաշտպանված մշակաբույսերի ազգային կենտրոն, Հոքսբերիի շրջակա միջավայրի ինստիտուտ, Արևմտյան Սիդնեյ
Համալսարան, Կողպված պայուսակ 1797, Պենրիթ, NSW 2751, Ավստրալիա; 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. Հողի վրա հիմնված նորարարության գլոբալ կենտրոն, Հոքսբերի համալսարան, Արևմտյան Սիդնեյի համալսարան,
Ռիչմոնդ, NSW 2753, Ավստրալիա
3. Գիտության դպրոց, Արևմտյան Սիդնեյի համալսարան, Պենրիթ, NSW 2751, Ավստրալիա
* Նամակագրություն՝ s.chavan@westernsydney.edu.au; Հեռ.՝ +61-2-4570-1913
ՎերացականՊաշտպանված մշակաբույսերը կլիմայի փոփոխության պայմաններում սննդի արտադրությունն ուժեղացնելու միջոց են առաջարկում
և առողջ սնունդ մատակարարել կայուն՝ ավելի քիչ ռեսուրսներով: Այնուամենայնիվ, գյուղատնտեսության այս ձևը դարձնելու համար
տնտեսապես կենսունակ, մենք պետք է դիտարկենք պահպանվող մշակաբույսերի կարգավիճակը հասանելիության համատեքստում
տեխնոլոգիաները և համապատասխան նպատակային այգեգործական մշակաբույսերը։ Այս վերանայումը նախանշում է առկա հնարավորությունները
և մարտահրավերներ, որոնք պետք է լուծվեն շարունակական հետազոտությունների և նորարարությունների միջոցով այս հուզիչ, բայց
համալիր դաշտ Ավստրալիայում. Ներքին ֆերմերային տնտեսությունները լայնորեն դասակարգվում են հետևյալ երեքի
տեխնոլոգիական առաջընթացի մակարդակները՝ ցածր, միջին և բարձր տեխնոլոգիաներ՝ համապատասխան մարտահրավերներով
որոնք պահանջում են նորարարական լուծումներ: Ավելին, փակ բույսերի աճի և պաշտպանվածության սահմանափակումները
ցանքատարածությունների համակարգերը (օրինակ՝ էներգիայի բարձր ծախսերը) սահմանափակել են ներքին գյուղատնտեսության օգտագործումը համեմատաբար
քիչ, բարձրարժեք մշակաբույսեր. Հետևաբար, մենք պետք է մշակենք նոր մշակաբույսեր, որոնք հարմար են ներքին գյուղատնտեսության համար
որոնք կարող են տարբերվել բաց դաշտի արտադրության համար պահանջվողներից: Բացի այդ, պաշտպանված մշակաբույսերը
պահանջում է բարձր մեկնարկային ծախսեր, թանկ հմուտ աշխատուժ, էներգիայի մեծ սպառում և զգալի վնասատու
և հիվանդությունների կառավարում և որակի վերահսկում: Ընդհանուր առմամբ, պաշտպանված մշակաբույսերը խոստումնալից լուծումներ են առաջարկում
պարենային անվտանգության համար՝ միաժամանակ նվազեցնելով սննդի արտադրության ածխածնի հետքը։ Այնուամենայնիվ, ներսի համար
մշակաբույսերի արտադրությունը էական դրական ազդեցություն կունենա համաշխարհային պարենային անվտանգության և սննդի վրա
անվտանգությունը, էական կլինի բազմազան մշակաբույսերի տնտեսական արտադրությունը։
Keywordsպաշտպանված մշակաբույսեր; ուղղահայաց ֆերմա; հողից պակաս մշակույթ; բերքի կատարում; փակ գյուղատնտեսություն;
սննդի անվտանգություն; ռեսուրսների կայունությունը
1: ներածություն
Ակնկալվում է, որ 10 թվականին գլոբալ բնակչությունը կհասնի գրեթե 2050 միլիարդի, ընդ որում կանխատեսվում է, որ աճի մեծ մասը տեղի կունենա ամբողջ աշխարհի խոշոր քաղաքային կենտրոններում [1,2]: Բնակչության աճի հետ մեկտեղ սննդի արտադրությունը պետք է ավելանա և բավարարի սնուցման և առողջության կարիքները՝ միաժամանակ հասնելով Միավորված ազգերի կազմակերպության Կայուն զարգացման նպատակներին (ՄԱԿ ԿԶՆ) [3,4]: Վարելահողերի նվազումը և կլիմայի փոփոխության բացասական ազդեցությունը գյուղատնտեսության վրա լրացուցիչ մարտահրավերներ են ստեղծում, որոնք ստիպում են ապագա սննդամթերքի արտադրության համակարգերում նորարարությունները բավարարել աճող պահանջարկը առաջիկա մի քանի տասնամյակների ընթացքում: Օրինակ, Ավստրալիայի տնտեսությունները հաճախ ենթարկվում են կլիմայի փոփոխականությանը և ենթակա են կլիմայի փոփոխության երկարաժամկետ ազդեցության: 2018–19 և 2019–20 թվականներին Արևելյան Ավստրալիայում վերջին երաշտները բացասաբար ազդեցին ֆերմերային բիզնեսի վրա՝ դրանով իսկ ավելացնելով Ավստրալիայի գյուղատնտեսության վրա կլիմայի փոփոխության առաջացող ազդեցությունը [5]:
Պաշտպանված մշակաբույսերը, որոնք նաև հայտնի են որպես փակ հողագործություն [6], սկսած ցածր տեխնոլոգիական պոլիթունելներից մինչև միջին տեխնոլոգիական, մասնակիորեն վերահսկվող ջերմոցներ, մինչև բարձր տեխնոլոգիական «խելացի» ջերմոցներ և փակ ֆերմերային տնտեսություններ, կարող են օգնել 21-րդ տարում բարձրացնել պարենային գլոբալ անվտանգությունը։ դարում։ Այնուամենայնիվ, թեև ինքնակայուն մեգապոլիսի տեսլականը գրավիչ է որպես ժամանակակից մարտահրավերներին դիմակայելու միջոց, փակ հողագործության կիրառումը չի համընկնում.
դրա կողմնակիցների հուզմունքն ու լավատեսությունը։ Պաշտպանված մշակաբույսերը և փակ հողագործությունը ներառում են տեխնոլոգիաների և ավտոմատացման ավելի մեծ օգտագործում՝ հողի օգտագործումը օպտիմալացնելու համար՝ դրանով իսկ առաջարկելով հետաքրքիր լուծումներ ապագա սննդի արտադրությունը բարելավելու համար [7]: Ամբողջ աշխարհում քաղաքային գյուղատնտեսության զարգացումը [8,9] հաճախ տեղի է ունեցել քրոնիկ և/կամ սուր ճգնաժամերից հետո, ինչպիսիք են լույսի և տարածության սահմանափակումները Նիդեռլանդներում. Դեթրոյթում ավտոմոբիլային արդյունաբերության փլուզումը. ԱՄՆ Արևելյան ափին անշարժ գույքի շուկայի վթարը. և Կուբայի հրթիռային ճգնաժամի շրջափակումը: Այլ
ազդակները հայտնվել են հասանելի շուկաների տեսքով, այսինքն՝ պաշտպանված մշակաբույսերը շատացել են Իսպանիայում [10]՝ երկրի հյուսիսային Եվրոպայի շուկաներ հեշտ մուտքի պատճառով: Գոյություն ունեցող մարտահրավերների հետ մեկտեղ՝ շարունակվող COVID-19 համաճարակը կարող է անհրաժեշտ խթան ապահովել քաղաքային գյուղատնտեսությունը վերափոխելու համար [11]:
Եթե քաղաքային գյուղատնտեսությունը պետք է նշանակալի դեր խաղա պարենային անվտանգության և մարդկանց սնուցման բարելավման գործում, ապա այն պետք է գլոբալ մասշտաբով ընդլայնվի, որպեսզի կարողանա արտադրել ապրանքների լայն տեսականի ավելի էներգիայով, ռեսուրսներով և ծախսարդյունավետ ձևով, քան: ներկայումս հնարավոր է. Հսկայական հնարավորություններ կան մշակաբույսերի արտադրողականության և որակի բարելավման համար՝ զուգակցելով առաջընթացը բնապահպանական հսկողության, վնասատուների կառավարման, ֆենոմիկայի և ավտոմատացման ոլորտներում:
բուծման ջանքերով՝ ուղղված այն հատկություններին, որոնք բարելավում են բույսերի ճարտարապետությունը, բերքի որակը (համ և սնուցում) և բերքատվությունը: Ընթացիկ և ձևավորվող մշակաբույսերի ավելի մեծ բազմազանություն՝ համեմատած ավանդական մշակաբույսերի տեսակների, ինչպես նաև բուժիչ բույսերի հետ, կարելի է աճեցնել էկոլոգիապես վերահսկվող տնտեսություններում [12,13]:
Քաղաքային պարենային անվտանգության բարելավման և սննդի ածխածնի հետքը նվազեցնելու անմիջական անհրաժեշտությունը կարող է լուծվել ագրոպարենային ոլորտներում նորարարություններով, ինչպիսիք են պաշտպանված մշակաբույսերը և ուղղահայաց փակ հողագործությունը: Դրանք տատանվում են ցածր տեխնոլոգիական պոլիթունելներից՝ նվազագույն բնապահպանական հսկողությամբ, միջին տեխնոլոգիական, մասնակիորեն էկոլոգիապես վերահսկվող ջերմոցներից մինչև բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցներ և ուղղահայաց գյուղատնտեսական օբյեկտներ՝ ժամանակակից տեխնոլոգիաներով: Պաշտպանված մշակաբույսերը Ավստրալիայում սննդամթերք արտադրող ամենաարագ աճող ոլորտն է՝ արտադրության մասշտաբով և տնտեսական ազդեցության տեսանկյունից [12]: Ավստրալիայի պաշտպանված մշակաբույսերի արդյունաբերությունը բաղկացած է բարձր տեխնոլոգիական օբյեկտներից (17%), ջերմոցներից (20%) և հիդրոպոնիկ/սուբստրատի վրա հիմնված բուսաբուծության համակարգերից (52%), ինչը ցույց է տալիս ագրոպարենային ոլորտը զարգացնելու անհրաժեշտությունն ու հնարավորությունը: Այս վերանայման մեջ մենք քննարկում ենք պաշտպանված մշակաբույսերի կարգավիճակը հասանելի տեխնոլոգիաների և համապատասխան թիրախային այգեգործական մշակաբույսերի համատեքստում՝ ուրվագծելով հնարավորություններն ու մարտահրավերները, որոնք պետք է լուծվեն Ավստրալիայում շարունակվող հետազոտությունների ընթացքում:
2. Ընթացիկ տեխնիկա և տեխնոլոգիաներ պահպանվող մշակաբույսերի մեջ
2019 թվականին պահպանվող մշակաբույսերին հատկացված ընդհանուր հողատարածքը, որը, ընդհանուր առմամբ, ներառում է.
բոլոր տեսակի ծածկույթների տակ մշակաբույսերի աճեցումը - գնահատվել է 5,630,000 հեկտար (հա) ամբողջ աշխարհում [14]: Ջերմոցներում (մշտական կառույցներ) աճեցվող բանջարեղենի և խոտաբույսերի ընդհանուր տարածքը գնահատվել է աշխարհում մոտ 500,000 հա, ընդ որում այդ մշակաբույսերի 10%-ը աճեցվում է ջերմոցներում, իսկ 90%-ը՝ պլաստիկ ջերմոցներում [15,16]: Ավստրալիայի ջերմոցային տարածքը գնահատվում է մոտ 1300 հա, բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցները (շուրջ 14 առանձին ձեռնարկություններ, որոնցից յուրաքանչյուրը զբաղեցնում է 5 հա-ից պակաս տարածք) կազմում է այս տարածքի 17%-ը, իսկ ցածր տեխնոլոգիաների/միջին տեխնոլոգիաների ջերմոցները՝ 83%-ը [17: ]. Համաշխարհային մասշտաբով պլաստմասսայե ջերմոցները և ջերմոցները կազմում են համապատասխանաբար արտադրված ջերմոցների մոտ 80%-ը և 20%-ը [16]:
Պաշտպանված մշակաբույսերը Ավստրալիայում սննդամթերք արտադրող ամենաարագ աճող ոլորտն է, որը գնահատվում է տարեկան մոտ 1.5 միլիարդ դոլար 2017 թվականին ֆերմայում: Ենթադրվում է, որ բոլոր ավստրալացի ֆերմերների մոտ 30%-ը մշակաբույսեր են աճեցնում մշակաբույսերի որոշակի ձևով, և որ ծածկույթի տակ աճեցված մշակաբույսերը կազմում են բանջարեղենի և ծաղիկների արտադրության ընդհանուր արժեքի մոտ 20%-ը [18]: Ավստրալիայում ջերմոցային բանջարեղենի արտադրության գնահատված տարածքն ամենաբարձրն է Հարավային Ավստրալիայում (580 հա), որին հաջորդում են Նոր Հարավային Ուելսը (500 հա) և Վիկտորիան (200 հա), մինչդեռ Քվինսլենդը, Արևմտյան Ավստրալիան և Թասմանիան կազմում են յուրաքանչյուրը <50 հա [17: ]։
Հիմնվելով Ավստրալիայի այգեգործության վիճակագրության ձեռնարկի (2014–2015) և արդյունաբերության հետ քննարկումների վրա՝ մրգերի, բանջարեղենի և ծաղիկների արտադրության համախառն արժեքը (GVP) գնահատվել է 2017թ.-ի համար: Աճող համակարգերի մեջ տեղակայված են մշակաբույսերը, որոնք աճեցվել են հիդրոպոնիկ/սուբստրատային պայմաններում։ Ամենաբարձրը գնահատվել են հիմնված արտադրական համակարգերը (52%), որին հաջորդում են հողի պարարտացման համակարգերում աճեցվածները (35%), հողի պարարտացման և հիդրոպոնիկ/սուբստրատի վրա հիմնված համակարգերի համակցությամբ (11%) և օգտագործելով հիդրոպոնիկա/սնուցիչ: ֆիլմի տեխնիկա (NFT) (2%) (Նկար 1Ա): Նմանապես, պաշտպանական տեսակների շարքում պոլի/ապակե ծածկույթի տակ աճեցված մշակաբույսերը (63%) ունեցել են ամենաբարձր GVP-ն, որին հաջորդում են բազմածածկույթների տակ աճեցվածները (23%), կարկուտ/ստվերային ծածկույթների (8%) և համակցված պոլի/կարկտային/ստվերային ծածկույթների տակ։ ընդգրկում է (6%) (Նկար 1B) [17]: Ավստրալիայում հատուկ ջերմոցային այգեգործական արտադրանքի GVP-ների վիճակագրությունը մատչելի չէ [15]:
Նկար 1. Պահպանվող մշակաբույսերի (2017) մշակաբույսերի ընդհանուր համախառն արժեքի արտադրությունը (GVP) ըստ աճեցման համակարգի (A) և պաշտպանության (B): Հիդրոպոնիկա/ենթաշերտի վրա հիմնված արտադրությունը ներառում է առանց հողի բույսերի աճ՝ օգտագործելով իներտ միջավայր, ինչպիսին է քարաբուրդը: Հողի/պարարտանյութի վրա հիմնված արտադրությունը ներառում է բույսերի աճ՝ օգտագործելով հողը պարարտացման հետ (պարարտանյութի և ջրի համակցված կիրառում): Հիդրոպոնիկա/սնուցող ֆիլմերի տեխնիկան (NFT) ենթադրում է ջրի մակերեսային հոսքի շրջանառություն, որը պարունակում է լուծված սննդանյութեր, որոնք անցնում են բույսերի արմատներով անջրանցիկ ուղիներով: «Պոլի»-ն վերաբերում է պոլիկարբոնատին:
Կարկուտի/ստվերային ծածկույթները, սովորաբար ցանցից կամ կտորից, պաշտպանում են բերքը կարկուտից և արգելափակում են ավելորդ լույսի մի մասը: $-ը վերաբերում է AUD-ին:
Միացյալ Նահանգների վերահսկվող միջավայրի օբյեկտների շարքում ապակե կամ պոլիկարբոնատային (պոլիկարբոնատ) ջերմոցները (47%) ավելի տարածված են, քան փակ ուղղահայաց ֆերմաները (30%), ցածր տեխնոլոգիական պլաստիկ օղակաձև տները (12%), կոնտեյներային տնտեսությունները (7%): ) և փակ խորջրյա կուլտուրայի համակարգեր (4%): Աճող համակարգերում հիդրոպոնիկա (49%) ավելի տարածված է, քան հողի վրա հիմնված (24%), ակվապոնիկ (15%), աերոպոնիկ (6%) և հիբրիդային (աերոպոնիկա, հիդրոպոնիկա, հող) համակարգերը (6%) [19,20]:
Ավստրալիան շատ քիչ է հիմնել առաջադեմ ուղղահայաց ֆերմաներ, հիմնականում պայմանավորված այն հանգամանքով, որ այն ունի քիչ խիտ բնակեցված քաղաքներ: Այնուամենայնիվ, Ավստրալիան ունի մոտ 1000 հա ջերմոցային տարածք [16,17], և թարմ բանջարեղենի և մրգերի արտահանումը զգալիորեն աճել է 2006-ից մինչև 2016 թվականը Ավստրալիայի համար [16]՝ աճող ստորգետնյա մշակաբույսերի աճով: Չնայած Ավստրալիան հիանալի սկիզբ է դրել ներքին հողագործության ոլորտում, և ոլորտն ունի աճի հսկայական ներուժ, այն ժամանակ է պահանջում հասունանալու և հետագա զարգացումը՝ համաշխարհային մասշտաբով հիմնական խաղացող դառնալու համար: Ներկայումս առևտրային ուղղվածություն ունեցող փակ ֆերմերային տնտեսությունները կարող են դասակարգվել տեխնոլոգիական առաջընթացի հետևյալ երեք մակարդակների՝ ցածր, միջին և բարձր տեխնոլոգիաների: Յուրաքանչյուրը ավելի մանրամասն քննարկվում է հաջորդ բաժիններում:
2.1. Նոր տեխնոլոգիաներ ցածր տեխնոլոգիական պոլի-թունելների համար
Ցածր տեխնոլոգիական ջերմոցային կառույցները, որոնք առավելագույնս նպաստում են պաշտպանված մշակաբույսերին, ունեն մի քանի սահմանափակումներ, որոնք պահանջում են տեխնոլոգիական լուծումներ՝ օգնելու դրանց անցմանը միջին կամ բարձր տեխնոլոգիական շահութաբեր կառույցների, որոնք արտադրում են բարձրորակ մշակաբույսեր նվազագույն ռեսուրսներով: Ցածր տեխնոլոգիական պոլի-թունելները կազմում են ջերմոցային մշակաբույսերի արտադրության 80-90%-ը աշխարհում [20] և Ավստրալիայում [17]: Հաշվի առնելով պաշտպանված մշակաբույսերի ցածր տեխնոլոգիական պոլիթունելների մեծ մասնաբաժինը և դրանց կլիմայի, պարարտացման և վնասատուների դեմ պայքարի ցածր մակարդակը, կարևոր է լուծել առնչվող մարտահրավերները՝ աճեցնողներին արտադրությունն ու տնտեսական եկամուտը մեծացնելու համար:
Ցածր տեխնոլոգիաների մակարդակը ներառում է տարբեր տեսակի պոլի-թունելներ, որոնք կարող են տատանվել պլաստմասե ծածկույթներով ինքնաշեն մետաղական կոնստրուկցիաներից մինչև մշտական նպատակային կառույցներ: Ընդհանրապես, դրանք չեն վերահսկվում պլաստիկ ծածկույթը բարձրացնելու հնարավորությունից այն կողմ, երբ դրսում չափազանց տաք կամ ամպամած է դառնում: Այս պլաստիկ ծածկոցները պաշտպանում են բերքը կարկուտից, անձրևից և ցուրտ եղանակից և որոշ չափով երկարացնում են աճի շրջանը: Այս էժան կառույցներն առաջարկում են ա
բանջարաբոստանային մշակաբույսերի, ինչպիսիք են գազարը, լոբի, լոլիկ, վարունգ, կաղամբ և ցուկկինի ներդրումների կենսունակ եկամուտ: Այս պոլի-թունելներում հողագործությունն իրականացվում է հողի վրա, մինչդեռ ավելի առաջադեմ գործողություններում կարելի է օգտագործել մեծ կաթսաներ և կաթիլային ոռոգում լոլիկի, հապալասի, սմբուկի կամ պղպեղի համար: Այնուամենայնիվ, թեև ցածր տեխնոլոգիաներով պաշտպանված մշակաբույսերը իմաստալից են փոքր աճեցողների համար, նման տեխնիկան տառապում է մի քանի թերություններից: Նրանց բնապահպանական վերահսկողության բացակայությունը ազդում է արտադրանքի չափի և որակի հետևողականության վրա և, հետևաբար, նվազում է
այս ապրանքների շուկայական հասանելիությունը պահանջկոտ հաճախորդների համար, ինչպիսիք են սուպերմարկետները և ռեստորանները: Հաշվի առնելով, որ բերքը հիմնականում տնկվում է հողում, այս ֆերմերները նույնպես բախվում են բազմաթիվ վնասատուների և հողային հիվանդությունների հետ (օրինակ՝ մշտական նեմատոդներով վարակվածություն): Արդյունաբերության և հետազոտական գործընկերները պահանջում են նորամուծություններ՝ լուծումներ տրամադրելու օբյեկտների նախագծման և բերքի կառավարման համակարգերի, ինչպես նաև խելացի առևտրային համակարգերի՝ արտադրանք արտահանելու համար:
և պահպանել մշտական մատակարարման շղթա: Համալսարանների և ընկերությունների կողմից ֆինանսավորող մարմինների և տեխնոլոգիական նորարարությունների (օրինակ՝ կենսաբանական հսկողություն, ոռոգման և ջերմաստիճանի վերահսկման մասնակի ավտոմատացում) խրախուսանքները և աջակցությունը կարող են օգնել աճողներին անցում կատարել մշակաբույսերի ավելի առաջադեմ տեխնոլոգիական համակարգերի:
2.2. Միջին տեխնոլոգիական ջերմոցների արդիականացում նորարարություններով և նոր տեխնոլոգիաներով
Միջին տեխնոլոգիաների պաշտպանված մշակաբույսերը լայն կատեգորիա է, որը ներառում է վերահսկվող միջավայրի ջերմոցները և ջերմոցները: Պաշտպանված մշակաբույսերի հատվածի այս հատվածը պահանջում է զգալի տեխնոլոգիական արդիականացում, եթե այն ցանկանում է մրցակցել ցածր տեխնոլոգիական պոլիթունելներ և բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցներից բարձրորակ արտադրանք տեղադրող տնտեսություններում սննդի լայնածավալ արտադրության հետ: Միջին տեխնոլոգիական ջերմոցներում շրջակա միջավայրի հսկողությունը սովորաբար մասնակի կամ ինտենսիվ է, և որոշ ջերմոցների ջերմաստիճանը կարելի է վերահսկել տանիքը ձեռքով բացելով, մինչդեռ.
ավելի առաջադեմ կառույցներն ունեն հովացման և ջեռուցման բլոկներ: Հետազոտվում է արևային մարտկոցների և խելացի ֆիլմերի օգտագործումը՝ միջին տեխնոլոգիական ջերմոցներում էներգիայի ծախսերը և ածխածնի հետքերը նվազեցնելու համար [21–23]:
Թեև շատ ջերմոցներ դեռևս պատրաստված են ՊՎՔ-ից կամ ապակյա երեսպատումից, խելացի թաղանթները կարող են կիրառվել այդ կառույցների վրա կամ կարող են ներառվել ջերմոցային դիզայնի մեջ՝ էներգաարդյունավետությունը բարձրացնելու համար: Ընդհանրապես, բարձրակարգ ջերմոցներն օգտագործում են աճող միջավայրեր, ինչպիսիք են Rockwool-ի բլոկները՝ խնամքով չափաբերված հեղուկ պարարտանյութի ստացականներով աճի տարբեր փուլերում՝ առավելագույնի հասցնելու բերքի բերքատվությունը: CO2 պարարտացումը երբեմն օգտագործվում է միջին տեխնոլոգիական ջերմոցներում՝ բերքատվությունն ու որակը բարձրացնելու համար: Միջին տեխնոլոգիաների պաշտպանված մշակաբույսերի ոլորտը կշահի արդյունաբերություն-համալսարան համագործակցությունից՝ առաջադեմ գիտական և տեխնոլոգիական լուծումներ ստեղծելու համար, ներառյալ նոր մշակաբույսերի գենոտիպերը՝ բարձր բերքատվությունով և որակով, վնասատուների ինտեգրված կառավարում, լիովին ավտոմատացված պարարտացում և ջերմոցային կլիմայի վերահսկում և ռոբոտային օգնություն մշակաբույսերի կառավարման մեջ։ և բերքահավաք:
2.3. Գիտության և տեխնոլոգիայի նորարարությունները բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցների համար
Բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցները կարող են ներառել մշակաբույսերի ֆիզիոլոգիայի, պարարտացման, վերամշակման և լուսավորության վերջին տեխնոլոգիական առաջընթացները: Լայնածավալ առևտրային ջերմոցներում, օրինակ, «խելացի ապակու» տեխնոլոգիան, արևային ֆոտոգալվանային (PV) համակարգերը և լրացուցիչ լուսավորությունը, ինչպիսիք են LED վահանակները, կարող են օգտագործվել բերքի որակը և բերքատվությունը բարելավելու համար: Արտադրողները նաև ավելի ու ավելի են ավտոմատացնում կարևոր և/կամ աշխատատար տարածքները, ինչպիսիք են բերքի մոնիտորինգը, փոշոտումը և բերքահավաքը:
Արհեստական ինտելեկտի (AI) և մեքենայական ուսուցման (MI) զարգացումը նոր հարթություններ է բացել բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցների համար [24–28]: AI-ն համակարգչային կոդավորված կանոնների և վիճակագրական մոդելների մի շարք է, որոնք պատրաստված են մեծ տվյալների մեջ օրինաչափություններ հայտնաբերելու և մարդկային ինտելեկտի հետ կապված առաջադրանքներ կատարելու համար: Պատկերների ճանաչման մեջ օգտագործվող AI-ն օգտագործվում է մշակաբույսերի առողջությունը վերահսկելու և հիվանդության նշանները ճանաչելու համար՝ հնարավորություն տալով մշակաբույսերի կառավարման և բերքահավաքի համար ավելի արագ, ավելի լավ տեղեկացված որոշումներ կայացնել, ինչը, մեր օրերում, հնարավոր է իրականացնել:
ոչ թե մարդկային աշխատանքով, այլ ռոբոտի զենքով: Իրերի ինտերնետը (IoT) առաջարկում է ավտոմատացման լուծումներ, որոնք կարող են հարմարեցվել հատուկ ջերմոցային ծրագրերի համար [29]: Այսպիսով, AI-ն և IoT-ն կարող են զգալիորեն նպաստել ժամանակակից գյուղատնտեսության ոլորտում՝ վերահսկելով և ավտոմատացնելով գյուղատնտեսական գործունեությունը [30]:
Գյուղատնտեսական ռոբոտների ոլորտում հետազոտություններն ու զարգացումները զգալիորեն աճել են վերջին տասնամյակում [31–33]: Ավստրալիայում բերքահավաքի 76.5% հաջողությամբ [31] ցուցադրվել է կծու բերքահավաքի ինքնավար համակարգ, որը մոտենում է առևտրային կենսունակությանը: Եվրոպայում և Իսրայելում մշակվել են ռոբոտների նախատիպեր՝ լոլիկի բույսերը տերևազերծելու, կծու պղպեղ (բուլղարական պղպեղ) հավաքելու և լոլիկի մշակաբույսերը փոշոտելու համար [34,35], որոնք կարող են առևտրայնացվել մոտ ապագայում:
Ավելին, լայնածավալ բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցների համար աշխատուժի կառավարման ծրագրային համակարգերը զգալիորեն կօպտիմալացնեն աշխատողների արդյունավետությունը՝ բարելավելով այդ ձեռնարկությունների տնտեսական հեռանկարները: ՏՏ և ինժեներական հեղափոխությունը կշարունակի հզորացնել պաշտպանված մշակաբույսերը և փակ հողագործությունը՝ թույլ տալով արտադրողներին վերահսկել և կառավարել իրենց բերքը համակարգչից և շարժական սարքերից, որոնք կարող են օգտագործվել նույնիսկ կրիտիկական գյուղատնտեսության և գյուղատնտեսության համար:
շուկայական որոշումներ: Բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցներն ունեն Ավստրալիայի պաշտպանված մշակաբույսերի ոլորտը օգուտ բերելու ամենաբարձր ներուժը, հետևաբար այս հաստատություններում շարունակական հետազոտություններն ու նորարարությունները հավանաբար կվերածվեն լավ ներդրված ժամանակի և գումարի:
2.4. Ապագա կարիքների համար ուղղահայաց ֆերմաների զարգացում
Վերջին տարիներին ամբողջ աշխարհում նկատվել է փակ «ուղղահայաց գյուղատնտեսության» արագ զարգացում, հատկապես մեծ բնակչություն և անբավարար հողեր ունեցող երկրներում [36,37]: Ուղղահայաց հողագործությունը կազմում է 6 միլիարդ ԱՄՆ դոլար արժեք, սակայն շարունակում է մնալ մի քանի տրիլիոն դոլար արժողությամբ համաշխարհային գյուղատնտեսական շուկայի փոքր մասը [38]: Գոյություն ունեն ուղղահայաց գյուղատնտեսության տարբեր կրկնություններ, բայց դրանք բոլորն օգտագործում են ուղղահայաց կուտակված առանց հողի կամ հիդրոպոնիկ աճող դարակներ ամբողջովին փակ և վերահսկվող միջավայրում, ինչը թույլ է տալիս բարձր աստիճանի ավտոմատացում, վերահսկում և հետևողականություն [39]: Այնուամենայնիվ, ուղղահայաց գյուղատնտեսությունը շարունակում է սահմանափակվել բարձրարժեք և կարճաժամկետ ցիկլի մշակաբույսերով՝ էներգիայի բարձր ծախսերի պատճառով՝ չնայած մեկ քառակուսի մետրի համար անզուգական արտադրողականության և ջրի և սննդանյութերի արդյունավետության բարձր մակարդակի:
Ուղղահայաց գյուղատնտեսության տեխնոլոգիական հարթությունը, և, մասնավորապես, «խելացի» ջերմոցների հայտնվելը, հավանաբար կգրավի աճեցնողներին, ովքեր ցանկանում են աշխատել զարգացող համակարգչային և մեծ տվյալների տեխնոլոգիաների հետ, ինչպիսիք են AI-ն և իրերի ինտերնետը (IoT) [40]: Ներկայումս փակ հողագործության բոլոր ձևերը էներգիա և աշխատուժ են պահանջում, թեև մեծ առաջընթացի հնարավորություն կա և՛ ավտոմատացման, և՛ էներգաարդյունավետ տեխնոլոգիաների ոլորտում: Ներքին գյուղատնտեսության առավել առաջադեմ ձևերն արդեն տեղում ապահովում են իրենց էներգիան և անկախ են ընդհանուր կոմունալ ցանցից: Տանիքի այգիները կարող են տատանվել՝ սկսած քաղաքային շենքերի վերևի պարզ ձևավորումներից մինչև Նյու Յորքի և Փարիզի քաղաքապետարանների շենքերի կորպորատիվ ձեռնարկությունները: Ներքին ուղղահայաց գյուղատնտեսությունը պայծառ ապագա ունի, հատկապես՝ COVID-19 համաճարակի հետևանքով և լավ դիրքերում է պարենային ապրանքների համաշխարհային շուկայում իր մասնաբաժինն ավելացնելու համար՝ շնորհիվ դրա:
բարձր արդյունավետ արտադրական համակարգ, մատակարարման շղթայի և լոգիստիկ ծախսերի կրճատում, ավտոմատացման հնարավորություն (նվազագույնի հասցնել բեռնաթափումը) և հեշտ հասանելիություն ինչպես աշխատուժի, այնպես էլ սպառողների համար:
3. Թիրախային մշակաբույսերը պաշտպանված մշակաբույսերում
Ներկայում ներքին գյուղատնտեսության համար պիտանի մշակաբույսերը քանակով սահմանափակ են՝ պայմանավորված ներքին աճի համար մշակաբույսերի սահմանափակման, ինչպես նաև մշակաբույսերի պաշտպանված սահմանափակումների, ինչպիսիք են էներգիայի բարձր արժեքը (լուսավորման, ջեռուցման, հովացման և տարբեր ավտոմատացված համակարգերի գործարկման համար), ինչը թույլ է տալիս հատուկ բարձրարժեք մշակաբույսեր [ 41–43]: Այնուամենայնիվ, ուտելի մշակաբույսերի բազմազան զանգվածի տնտեսական արտադրությունը էական է, եթե պաշտպանված մշակաբույսերը զգալի ազդեցություն ունենան
համաշխարհային պարենային անվտանգություն [12,13,44]: Պաշտպանված բանջարեղենի մշակության համար մշակաբույսերի կուլտուրաները զգալիորեն տարբերվում են բաց դաշտի արտադրության տեսակներից, որոնք բուծվում են շրջակա միջավայրի մի շարք պայմանների հանդուրժողականության համար, ինչը պարտադիր չէ, որ պահանջվի պաշտպանված մշակաբույսերի համար: Համապատասխան սորտերի մշակումը կպահանջի մի քանի հատկանիշների (օրինակ՝ ինքնափոշոտման, անորոշ աճի, ամուր արմատների) օպտիմալացում, որոնք տարբերվում են դիտվող հատկանիշներից.
ցանկալի է բացօթյա մշակաբույսերում (Նկար 2) (Ընդունված է [13]-ից):
Նկար 2. Պտղաբեր մշակաբույսերի ցանկալի հատկությունները, որոնք աճեցվում են ներսում՝ վերահսկվող միջավայրի պայմաններում, համեմատած դաշտային պայմաններում դրսում աճեցված մշակաբույսերի հետ:
Ներկայում մրգերն ու բանջարեղենը, որոնք լավագույնս հարմարեցված են փակ հողագործության համար, ներառում են.
• Նրանք, որոնք աճում են խաղողի կամ թփերի վրա (լոլիկ, ելակ, ազնվամորու, հապալաս, վարունգ, պղպեղ, խաղող, կիվի);
• Բարձրարժեք մասնագիտացված մշակաբույսեր (գայլուկ, վանիլ, զաֆրան, սուրճ);
• Դեղորայքային և կոսմետիկ մշակաբույսեր (ջրիմուռներ, Էխինացեա);
• Փոքր ծառերը (կեռաս, շոկոլադ, մանգո, նուշ) այլ կենսունակ տարբերակներ են [13]:
Հետևյալ բաժիններում մենք ավելի մանրամասն կքննարկենք առկա մշակաբույսերը և ներքին գյուղատնտեսության համար նոր սորտերի մշակումը:
3.1. Գոյություն ունեցող մշակաբույսեր, որոնք աճում են ցածր, միջին և բարձր տեխնոլոգիական օբյեկտներում
Ցածր և միջին տեխնոլոգիաների պաշտպանված մշակաբույսերի համակարգերը հիմնականում արտադրում են լոլիկ, վարունգ, ցուկկինի, կծու պղպեղ, սմբուկ, հազար, ասիական կանաչի և խոտաբույսեր: Տարածքի, արտադրված մրգի քանակի և ձեռնարկությունների քանակի առումով լոլիկը ջերմոցներում արտադրվող այգեգործական բանջարեղենի ամենակարևոր մշակաբույսն է, որին հաջորդում են կծու պղպեղը և հազարը [15,45]:
Ավստրալիայում լայնածավալ վերահսկվող միջավայրի զարգացումը սահմանափակվել է հիմնականում լոլիկի աճեցման համար կառուցվածներով [15]: Մրգերի, բանջարեղենի և ծաղիկների գնահատված GVP-ն 2017 թվականի համար դաշտում և պահպանվող մշակաբույսերի հաստատություններում ցույց է տալիս լոլիկի գերակայությունը Ավստրալիայի պահպանվող մշակաբույսերի ոլորտում:
2017թ.-ի ընդհանուր գնահատված GVP-ն՝ կապված այգեգործական մշակաբույսերի դաշտային և ծածկույթի արտադրության հետ, ամենաբարձրն էր լոլիկի (24%), որին հաջորդում են ելակը (17%), ամառային մրգերը (13%), ծաղիկները (9%), հապալասը: (7%), վարունգը (7%) և պղպեղը (6%), ասիական բանջարեղենը, խոտաբույսերը, սմբուկը, բալը և հատապտուղները կազմում են 6%-ից պակաս (Նկար 3Ա):
Նկար 3. Արտադրության գնահատված համախառն արժեքը (GVP) ընդհանուր դաշտային և պաշտպանված մշակաբույսերի բանջարեղենի արտադրության համար (A) և 2017 թվականին (B) Ավստրալիայի համար պաշտպանված մշակաբույսերի տակ մշակված մշակաբույսերի գնահատված GVP:
Դրանցից պաշտպանված մշակաբույսերի համակարգերում աճեցված մշակաբույսերի GVP-ն ամենաբարձրն էր լոլիկի համար (40%), որը զգալի մարժան էր այլ մշակաբույսերի համեմատ, ներառյալ ծաղիկները (11%), ելակը (10%), ամառային մրգերը (8%): ) և հատապտուղները (8%), ընդ որում մնացած մշակաբույսերից յուրաքանչյուրը կազմում է 5%-ից պակաս (Նկար 3B): Այնուամենայնիվ, Ավստրալիայի ներքին շուկան հագեցած է ջերմոցային լոլիկով, որը թողնում է պաշտպանված մշակաբույսերի արդյունաբերությունը:
Հետևյալ երկու տարբերակներով՝ ավելացնել այս մշակաբույսերի վաճառքը միջազգային շուկաներում. և/կամ խրախուսել երկրի որոշ ջերմոցային արտադրողների անցում կատարել այլ բարձրարժեք մշակաբույսերի արտադրությանը: Պաշտպանության ներքո մշակվող առանձին մշակաբույսերի համամասնությունն ամենաբարձրն է հատապտուղների (85%) և լոլիկի (80%), որին հաջորդում են ծաղիկները (60%), վարունգը (50%), բալը և ասիական բանջարեղենը (յուրաքանչյուրը 40%), ելակը և ամառը:
մրգեր (յուրաքանչյուրը 30%), հապալաս և խոտաբույսեր (յուրաքանչյուրը 25%), և վերջապես, պղպեղ և սմբուկ, յուրաքանչյուրը 20% [17]: Ներկայումս էներգիայի և աշխատուժի ինտենսիվ փակ հողագործությունը սահմանափակված է բարձրարժեք մշակաբույսերով, որոնք կարող են արտադրվել կարճաժամկետում՝ ցածր էներգիայի ներդրմամբ [46,47]
Բույսերի «գործարաններում» ներկայումս աճեցվող գերակշռող մշակաբույսերը տերևավոր կանաչեղենն ու խոտաբույսերն են՝ պայմանավորված այս մշակաբույսերի աճի կարճ ժամանակահատվածով (քանի որ պտուղներ և սերմեր չեն պահանջվում) և բարձր արժեք [7], այն փաստը, որ նման մշակաբույսերը համեմատաբար ավելի քիչ լույս են պահանջում։ ֆոտոսինթեզի համար [48] և քանի որ արտադրված բույսերի կենսազանգվածի մեծ մասը կարելի է հավաքել [46,49]: Քաղաքային տնտեսություններում աճեցվող մշակաբույսերի բերքատվության և որակի բարելավման մեծ ներուժ կա [12]:
3.2. Արդյունաբերության հարցում. որտե՞ղ են ընկած մասնակիցների շահերը:
Հիմնական հետազոտական թեմաների բացահայտումը էական նշանակություն ունի պաշտպանված մշակաբույսերի ապագայի համար պետական և մասնավոր ֆինանսավորմամբ իրականացվող հետազոտությունների արդյունավետությունը բարելավելու համար: Օրինակ՝ Future Food Systems Cooperative Research Center (FFSCRC), որը նախաձեռնվել է Նոր Հարավային Ուելսի ֆերմերների ասոցիացիայի (NSW Farmers), Նոր Հարավային Ուելսի համալսարանի (UNSW) և Food Innovation Australia Ltd. (FIAL) կողմից, բաղկացած է կոնսորցիումից։ ավելի քան 60 հիմն
արդյունաբերության, կառավարության և հետազոտության մասնակիցներ: Նրա հետազոտությունների և հնարավորությունների ծրագրերը նպատակ ունեն աջակցել մասնակիցներին տարածաշրջանային և մերձքաղաքային սննդի համակարգերի արտադրողականության օպտիմալացման հարցում, նոր արտադրանքը նախատիպից շուկա տեղափոխելու և ֆերմայից մինչև սպառող մատակարարման արագ, ծագմամբ պաշտպանված շղթաներ իրականացնելու գործում: Այդ նպատակով FFSRC-ն ապահովում է համագործակցային հետազոտական միջավայր՝ ուղղված պաշտպանված մշակաբույսերի բարելավմանը, որպեսզի ուժեղացնենք մեր կարողությունները՝ արտահանելու բարձրորակ այգեգործական արտադրանք և օգնենք Ավստրալիային դառնալ գիտության և տեխնոլոգիայի առաջատարը պաշտպանված մշակաբույսերի ոլորտում:
Մասնակիցները հարցումներ են անցկացրել ներքին գյուղատնտեսության համար թիրախային մշակաբույսերի հայտնաբերման համար: Թիրախային մշակաբույսեր հայտնաբերած մասնակիցների մեջ ամենաշատը թարմ բանջարեղենի նկատմամբ հետաքրքրությունն էր (29%), որին հաջորդում էր պտղատու մշակաբույսերի նկատմամբ հետաքրքրությունը (22%); բուժիչ կանեփ, այլ բուժիչ բույսեր և մասնագիտացված մշակաբույսեր (13%); բնիկ/բնիկ տեսակներ (10%); սունկ / սնկեր (10%); և տերևավոր կանաչիները (3%) (Նկար 4):
Նկար 4. Պաշտպանված մշակաբույսերի հաստատություններում FFSCRC-ի մասնակիցների կողմից ներկայումս արտադրվող մշակաբույսերի դասակարգում և հետևաբար, մասնակիցների հավանական հետաքրքրությունը՝ լուծումներ գտնել ծածկույթի տակ այս մշակաբույսերն ավելի արդյունավետ աճեցնելու համար:
Հարցումը հիմնված էր մասնակիցների մասին առցանց հասանելի տեղեկատվության վրա. Ավելի մանրամասն տեղեկություններ ձեռք բերելը վճռորոշ կլինի մասնակիցների հատուկ պահանջները հասկանալու և բավարարելու համար:
3.3. Վերահսկվող շրջակա միջավայրի օբյեկտների համար նոր կուլտուրաների բուծում
Բանջարեղենի և այլ մշակաբույսերի բույսերի բարելավման համար հասանելի բուծման տեխնոլոգիաները արագորեն զարգանում են [50]: Պաշտպանված կուլտուրաներում, դինամիկ տնտեսական հատվածում, շուկայի միտումների և սպառողների նախասիրությունների արագ փոփոխություններով, ճիշտ սորտի ընտրությունը կարևոր է [44,51]: Կան բազմաթիվ ուսումնասիրություններ, որոնք գնահատում են բարձրարժեք մշակաբույսերի, ինչպիսիք են լոլիկը և սմբուկը ջերմոցային արտադրության համար հարմարեցումը [52,53]: Բազմացման նոր տեխնոլոգիաները [50] նպաստել են ցանկալի հատկանիշներով նոր սորտերի զարգացմանը, և որոշ ընկերություններ սկսել են նախագծել բույսեր LED լույսերի ներքո վերահսկվող միջավայրերում աճի համար [20]: Այնուամենայնիվ, սորտերը բուծվել են հիմնականում դաշտային խիստ փոփոխական պայմաններում բերքատվությունը առավելագույնի հասցնելու համար [46]: Մշակաբույսերի այնպիսի հատկություններ, ինչպիսիք են երաշտի, շոգի և ցրտահարության հանդուրժողականությունը, որոնք ցանկալի են դաշտում աճեցված մշակաբույսերի համար, բայց սովորաբար բերում են բերքատվության տույժեր, սովորաբար անհրաժեշտ չեն:
փակ գյուղատնտեսություն.
Հիմնական հատկանիշները, որոնք կարող են թիրախավորվել ավելի բարձրարժեք մշակաբույսերը փակ գյուղատնտեսությանը հարմարեցնելու համար, ներառում են կյանքի կարճ ցիկլերը, շարունակական ծաղկումը, արմատ-ծիլ ցածր հարաբերակցությունը, բարելավված կատարումը ցածր ֆոտոսինթետիկ էներգիայի ներդրման պայմաններում և սպառողական ցանկալի հատկություններ, ներառյալ համը, գույնը, հյուսվածք և սննդանյութերի հատուկ պարունակություն [12,13]: Բացի այդ, բուծումը հատուկ բարձր որակի համար կարտադրի շատ ցանկալի ապրանքներ՝ բարձր շուկայական արժեքով: Լույսի սպեկտրը, ջերմաստիճանը, խոնավությունը և սննդանյութերի մատակարարումը կարելի է կառավարել այնպես, որ փոխվի թիրախային միացությունների կուտակումը տերևներում և պտուղներում [54,55] և մեծացնի մշակաբույսերի սննդային արժեքը՝ ներառյալ սպիտակուցները (քանակ և որակ), վիտամիններ A, C: և E, կարոտինոիդներ, ֆլավոնոիդներ, հանքանյութեր, գլիկոզիդներ և անտոցիանիններ [12]: Օրինակ, բնական մուտացիաները (խաղողի որթում) և գեների խմբագրումը (կիվիում) օգտագործվել են բույսերի ճարտարապետությունը փոփոխելու համար, ինչը օգտակար կլինի սահմանափակ տարածքներում փակ տարածքներում աճեցնելու համար: Վերջերս կատարված ուսումնասիրության մեջ լոլիկի և բալի բույսերը մշակվել են՝ օգտագործելով CRISPR–Cas9՝ համատեղելու հետևյալ երեք ցանկալի հատկությունները՝ գաճաճ ֆենոտիպ, կոմպակտ աճի սովորություն և վաղաժամ ծաղկում: Ստացված «խմբագրված» լոլիկի սորտերի համապատասխանությունը փակ գյուղատնտեսական համակարգերում օգտագործման համար հաստատվել է դաշտային և առևտրային ուղղահայաց ֆերմերային փորձարկումների միջոցով [56]:
Օպտիմալացված մշակաբույսերի ստեղծման համար մոլեկուլային բուծման վերանայումը քննարկեց գյուղատնտեսական արտադրանքի ավելացված արժեքը՝ զարգացնելով առողջարար օգուտներով գյուղատնտեսական մշակաբույսեր և որպես ուտելի դեղամիջոցներ [46]: Առողջապահական օգուտներով գյուղատնտեսական մշակաբույսերի զարգացման հիմնական մոտեցումները սահմանվել են որպես ցանկալի ներքին սննդանյութի մեծ քանակությամբ կուտակում կամ անցանկալի միացությունների կրճատում և արժեքավոր միացությունների կուտակում, որոնք
սովորաբար չեն արտադրվում բերքի մեջ:
4. Մարտահրավերներ և հնարավորություններ պաշտպանված մշակաբույսերի և փակ հողագործության մեջ
Պահպանվող մշակաբույսերի և փակ հողագործության առաջադեմ օբյեկտները համեմատաբար փոքր ազդեցություն ունեն շրջակա միջավայրի վրա: Թեև ծածկույթի տակ գտնվող մշակաբույսերի աճեցումն ավելի էներգատար է, քան գյուղատնտեսության շատ այլ մեթոդներ, եղանակի ազդեցությունը մեղմելու, հետագծելիություն ապահովելու և ավելի որակյալ սննդամթերք աճեցնելու կարողությունը նպաստում է որակյալ արտադրանքի հետևողական առաքմանը` ներգրավելով եկամուտներ, որոնք գերազանցում են արտադրության լրացուցիչ ծախսերը: [18]։ Պաշտպանված մշակաբույսերի հիմնական մարտահրավերները ներառում են.
• Բարձր կապիտալ ծախսեր, որոնք պայմանավորված են ներքաղաքային և մերձքաղաքային տարածքներում հողի բարձր գներով.
• Բարձր էներգիայի սպառում;
• Հմուտ աշխատուժի պահանջարկ.
• Հիվանդությունների կառավարում առանց քիմիական հսկողության; և
• Սննդային որակի ինդեքսների մշակում` արտադրանքի որակական ասպեկտները սահմանելու և հաստատելու համար, ներսում աճեցված մշակաբույսերի համար:
Հաջորդ բաժնում մենք քննարկում ենք պաշտպանված մշակաբույսերի հետ կապված որոշ մարտահրավերներ և հնարավորություններ:
4.1. Օպտիմալ պայմաններ բարձր արտադրողականության և ռեսուրսների արդյունավետ օգտագործման համար
Մշակաբույսերի պահանջների ավելի մեծ ըմբռնումը աճի տարբեր փուլերում և տարբեր լուսավորության պայմաններում էական է, եթե աճեցողները ցանկանում են պահպանել ծախսարդյունավետ մշակաբույսերի արտադրությունը վերահսկվող միջավայրում: Ջերմոցային միջավայրի արդյունավետ կառավարումը, ներառյալ նրա կլիմայական և սննդային տարրերը, ինչպես նաև կառուցվածքային, ինչպես նաև մեխանիկական պայմանները, կարող են զգալիորեն բարձրացնել մրգի որակը և բերքատվությունը [57]: Աճող միջավայրի գործոնները կարող են ազդել բույսերի աճի, գոլորշիացման արագության և ֆիզիոլոգիական ցիկլերի վրա: Կլիմայական գործոնների շարքում արևի ճառագայթումն ամենակարևորն է, քանի որ ֆոտոսինթեզը պահանջում է լույս, և բերքի բերքատվությունն ուղիղ համեմատական է արևի լույսի մակարդակին մինչև ֆոտոսինթեզի լույսի հագեցվածության կետերը: Հաճախ բնապահպանական ճշգրիտ հսկողությունը պահանջում է էներգիայի բարձր ծախսեր՝ նվազեցնելով վերահսկվող շրջակա միջավայրի գյուղատնտեսության շահութաբերությունը: Ջերմոցների ջեռուցման և հովացման համար պահանջվող էներգիան մնում է հիմնական մտահոգություն և թիրախ նրանց համար, ովքեր ձգտում են նվազեցնել էներգիայի ծախսերը [6]: Ապակեպատման նյութերը և ապակու նորարարական տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են Smart Glass-ը [58], խոստումնալից հնարավորություններ են առաջարկում ջերմոցային ջերմաստիճանի պահպանման և շրջակա միջավայրի փոփոխականների վերահսկման հետ կապված ծախսերը նվազեցնելու համար: Մեր օրերում ապակու նորարարական տեխնոլոգիաները և արդյունավետ հովացման համակարգերը ներդրվում են ջերմոցային տնտեսությունների պաշտպանված մշակաբույսերի մեջ: Ապակեպատման նյութերը նվազեցման ներուժ ունեն
էլեկտրաէներգիայի սպառումը՝ կլանելով արևի ավելցուկային ճառագայթումը և վերահղելով լույսի էներգիան՝ ֆոտոգալվանային բջիջների միջոցով էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար [59,60]:
Այնուամենայնիվ, ծածկող նյութերը ազդում են ջերմոցային միկրոկլիմայի վրա [61,62], ներառյալ լույսը [63], և, հետևաբար, կարևոր է գնահատել նոր ապակեպատման նյութերի ազդեցությունը բույսերի աճի և ֆիզիոլոգիայի, ռեսուրսների օգտագործման, բերքի բերքի և որակի վրա այն միջավայրում, որտեղ գործոններ են. ինչպիսիք են CO2-ը, ջերմաստիճանը, սննդանյութերը և ոռոգումը խստորեն վերահսկվում են: Օրինակ, կիսաթափանցիկ օրգանական ֆոտոգալվանները (OPVs)՝ հիմնված ռեգիորկանոն պոլի(3-հեքսիլթիոֆեն) (P3HT) և ֆենիլ-C61-բուտիրաթթվի մեթիլ էսթերի (PCBM) խառնուրդի վրա, փորձարկվել են պղպեղի բույսեր (Capsicum annuum) մշակելու համար: OPV-ների ստվերում պղպեղի բույսերը արտադրում էին 20.2%-ով ավելի մրգային զանգված, իսկ ստվերավորված բույսերը աճող սեզոնի վերջում 21.8%-ով ավելի բարձր էին [64]: Մեկ այլ ուսումնասիրության մեջ, տանիքի ճկուն ֆոտովոլտային վահանակների պատճառով առաջացած PAR-ի նվազումը չի ազդել բերքատվության, բույսերի մորֆոլոգիայի, մեկ ճյուղի ծաղիկների քանակի, պտղի գույնի, ամրության և pH-ի վրա [65]:
Գերցածր անդրադարձնող «խելացի ապակի» թաղանթը՝ Solar Gard™ ULR-80 [58], ներկայումս փորձարկվում է ջերմոցային արտադրության մեջ: Նպատակն է իրացնել ապակեպատման նյութերի ներուժը կարգավորելի լույսի հաղորդունակությամբ և նվազեցնել բարձր էներգիայի ծախսերը, որոնք կապված են բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցային այգեգործության օբյեկտներում աշխատանքի հետ: Խելացի ապակի (SG) ֆիլմը կիրառվում է առանձին ջերմոցային ծոցերի ստանդարտ ապակու վրա բանջարաբոստանային կուլտուրաների աճեցման օբյեկտներում՝ օգտագործելով առևտրային ուղղահայաց մշակման և կառավարման պրակտիկաները [66,67]: SG-ի ներքո սմբուկի փորձարկումները ցույց են տվել ավելի բարձր էներգիայի և պարարտացման արդյունավետություն [42], բայց նաև նվազեցրել են սմբուկի բերքատվությունը՝ ծաղիկների և/կամ մրգերի վիժման բարձր տեմպերի պատճառով՝ լույսով սահմանափակ ֆոտոսինթեզի հետևանքով [58]: Օգտագործված SG թաղանթը կարող է փոփոխության կարիք ունենալ, որպեսզի ստեղծի օպտիմալ լուսավորության պայմաններ և նվազագույնի հասցնի լույսի սահմանափակումները բարձր ածխածնային պարունակությամբ մրգերի համար, ինչպիսիք են սմբուկը:
Նոր էներգախնայող ապակեպատման նյութերի օգտագործումը, ինչպիսին է խելացի ապակին, հիանալի հնարավորություն է ընձեռում նվազեցնելու ջերմոցային աշխատանքների էներգիայի արժեքը և օպտիմալացնելու լուսային պայմանները թիրախային մշակաբույսերի մշակման համար: Խելացի ծածկույթի թաղանթները, ինչպիսիք են լյումինեսցենտային լույս արտանետող գյուղատնտեսական թաղանթները (LLEAF), կարող են ուժեղացնել, ինչպես նաև վերահսկել վեգետատիվ աճը և վերարտադրողական զարգացումը միջին տեխնոլոգիական պաշտպանված մշակաբույսերում: ՏԵՂԵՎ
վահանակները կարող են փորձարկվել տարբեր ծաղկող և չծաղկող մշակաբույսերի վրա՝ որոշելու, թե արդյոք դրանք նպաստում են վեգետատիվ և վերարտադրողական աճին (փոխելով ֆիզիոլոգիական գործընթացները, որոնք հիմք են հանդիսանում բույսերի աճի և բերքի արտադրողականության և որակի հիմքում):
4.2. Վնասատուների և հիվանդությունների կառավարում
Թեև վերահսկվող պաշտպանված մշակաբույսերը կարող են նվազագույնի հասցնել վնասատուներին և հիվանդություններին, սակայն դրանց կիրառումից հետո դրանք չափազանց դժվար և ծախսատար են վերահսկելն առանց թունավոր սինթետիկ քիմիական նյութերի օգտագործման: Ուղղահայաց փակ հողագործությունը թույլ է տալիս մշակաբույսերի մանրակրկիտ մոնիտորինգը վնասատուների կամ հիվանդության նշանների համար, ձեռքով և/կամ ավտոմատ կերպով (օգտագործելով զգայական տեխնոլոգիաներ), և որդեգրելով նոր ռոբոտային տեխնոլոգիաներ և/կամ հեռահար զննման ընթացակարգեր, որոնք կհեշտացնեն:
բռնկումների վաղ հայտնաբերում և հիվանդ և/կամ վարակված բույսերի հեռացում [7]:
Ջերմոցներում վնասատուների արդյունավետ կառավարման համար կպահանջվեն վնասատուների դեմ պայքարի նոր ինտեգրված մեթոդներ [68]: Համապատասխան կառավարման ռազմավարությունները (մշակութային, ֆիզիկական, մեխանիկական, կենսաբանական և քիմիական) լավ մշակութային պրակտիկաների, մոնիտորինգի առաջադեմ տեխնիկայի և ճշգրիտ նույնականացման հետ մեկտեղ կարող են բարելավել բանջարեղենի արտադրությունը՝ նվազագույնի հասցնելով թունաքիմիկատների կիրառման կախվածությունը: Հիվանդությունների կառավարման ինտեգրված մոտեցումը ներառում է դիմացկուն սորտերի օգտագործումը, սանիտարական պայմանները, առողջ մշակութային գործելակերպը և թունաքիմիկատների համապատասխան օգտագործումը [44]: IPM-ի նոր ռազմավարությունների մշակումը կարող է նվազագույնի հասցնել աշխատուժի ծախսերը և քիմիական թունաքիմիկատների կիրառման անհրաժեշտությունը: Վերցնենք, օրինակ, նոր, առևտրային ճանապարհով աճեցված, բնականաբար օգտակար վրիպակների օգտագործումը (օրինակ՝ աֆիդի միջատը, կանաչ երեսպատումը և այլն) մշակաբույսերի վնասատուների դեմ պայքարելու և քիմիական հսկողության նկատմամբ կախվածությունը նվազեցնելու համար: Տարբեր նոր IPM-ի փորձարկում
ռազմավարությունները՝ առանձին և համակցված, կօգնեն մշակել մշակաբույսերի և օբյեկտների համար հատուկ առաջարկություններ աճեցնողներին:
4.3. Մշակաբույսերի որակը և սննդային արժեքները
Պաշտպանված մշակաբույսերը աճեցնողներին և արդյունաբերության գործընկերներին ապահովում են բարձր բերքատվություն և բարձրորակ արտադրանք ամբողջ տարվա ընթացքում [69]: Պրեմիում մրգերի և բանջարեղենի մշակումը, այնուամենայնիվ, պահանջում է սննդային և որակական պարամետրերի բարձր արդյունավետության փորձարկում [70]: Պտղի որակի հիմնական պարամետրերը ներառում են խոնավության պարունակությունը, pH-ը, ընդհանուր լուծվող պինդ նյութերը, մոխիրը, մրգի գույնը, ասկորբինաթթուն և տիտրվող թթվայնությունը, ինչպես նաև առաջադեմ սննդային պարամետրերը՝ ներառյալ շաքարները, ճարպերը, սպիտակուցները, վիտամինները և հակաօքսիդանտները. ամրության և ջրի կորստի չափումները նույնպես կարևոր են որակի ինդեքսները սահմանելու համար [66]: Ավելին, բուսաբուծական արտադրանքի բարձր արդյունավետության որակի փորձարկումը կարող է ներառվել ջերմոցային գործառնությունների ավտոմատացված համակարգում: Մշակաբույսերի հասանելի գենոտիպերի ստուգումը որակի պարամետրերի համար կապահովի մրգերի և բանջարեղենի նոր բարձրարժեք, սննդանյութերով հարուստ սորտեր աճեցնողներին և սպառողներին: Ագրոնոմիական ռազմավարությունները, ներառյալ աճի միջավայրը և մշակաբույսերի կառավարման պրակտիկան, պետք է օպտիմալացվեն այս բարձրարժեք մշակաբույսերի արտադրության և բույսերի սննդանյութերի խտությունը բարձրացնելու համար:
4.4. Զբաղվածություն և հմուտ աշխատուժի առկայություն
Պաշտպանված մշակաբույսերի արդյունաբերության համար աշխատուժի պահանջներն ընդլայնվում են (տարեկան ավելի քան 5%), և գնահատվում է, որ ավելի քան 10,000 մարդ ամբողջ Ավստրալիայում ներկայումս աշխատում է ուղղակիորեն արդյունաբերության մեջ: Չնայած ավտոմատացման բարձր մակարդակին, լայնածավալ պաշտպանված մշակաբույսերը պահանջում են զգալի աշխատուժ, հատկապես մշակաբույսերի հիմնման, մշակաբույսերի պահպանման, մեխանիկական փոշոտման և բերքահավաքի համար: Աճող պահանջարկի հետ
Բարձր որակավորում ունեցող աճեցողների համար համապատասխան որակավորում ունեցող աշխատողների առաջարկը մնում է ցածր [18,71]: Հմուտ աշխատուժ կպահանջվի նաև քաղաքային ուղղահայաց գյուղատնտեսության զարգացման համար, որը նոր կարիերա կստեղծի տեխնոլոգների, նախագծերի ղեկավարների, տեխնիկական սպասարկման աշխատողների և մարքեթինգի և մանրածախ առևտրի անձնակազմի համար [7]: Բազմաֆունկցիոնալ առևտրային մասշտաբի առաջադեմ կառույցների ստեղծումը հնարավորություն կտա լուծելու հետազոտական հարցեր՝ դրանով իսկ առաջ մղելով մշակաբույսերի բազմազանության արտադրողականությունը առավելագույնի հասցնելու նպատակը՝ միաժամանակ ապահովելով կրթություն և ուսուցում այն հմտությունների վերաբերյալ, որոնք, հավանաբար, մեծ պահանջարկ կունենան ապագա պաշտպանված մշակաբույսերի ոլորտում:
5. Եզրակացություններ
Խելացի տեխնոլոգիայով բարձր տեխնոլոգիական ջերմոցներում շահութաբերությունը բարելավելու մեծ ներուժ կա՝ ավտոմատացնելով կարևոր և/կամ աշխատատար տարածքները, ինչպիսիք են բերքի մոնիտորինգը, փոշոտումը և բերքահավաքը: AI-ի, ռոբոտաշինության և ML-ի զարգացումը նոր հարթություններ է բացում պաշտպանված մշակաբույսերի համար: Ուղղահայաց ֆերմաները կազմում են համաշխարհային գյուղատնտեսական շուկայի փոքր մասը և, չնայած շատ էներգատար լինելուն, ուղղահայաց գյուղատնտեսությունն առաջարկում է աննման արտադրողականություն ջրի և սննդանյութերի բարձր արդյունավետությամբ: Բազմազան մշակաբույսերի տնտեսական արտադրությունը էական է, եթե պաշտպանված մշակաբույսերի արտադրությունը ցանկանում է էական դրական ազդեցություն ունենալ համաշխարհային պարենային անվտանգության վրա: Ցածր և միջին տեխնոլոգիաների պաշտպանված մշակաբույսերի համակարգերը հիմնականում արտադրում են լոլիկի, վարունգի, ցուկկինի, կծու, սմբուկի և հազարի մշակաբույսեր, ասիական կանաչեղենի և խոտաբույսերի հետ միասին:
Ավստրալիայում վերահսկվող միջավայրի լայնածավալ օբյեկտների զարգացումը հիմնականում սահմանափակվել է լոլիկի աճեցմամբ: Համապատասխան սորտերի մշակումը կպահանջի մի քանի հիմնական հատկանիշների օպտիմալացում, որոնք տարբերվում են բացօթյա մշակաբույսերի համար ցանկալիներից: Հիմնական հատկանիշները, որոնք կարող են թիրախավորվել փակ տարածքներում գյուղատնտեսության համար, ներառում են մշակաբույսերի կյանքի ցիկլի կրճատումը, շարունակական ծաղկումը, արմատ-ծիլ ցածր հարաբերակցությունը, ցածր ֆոտոսինթեզում կատարողականի բարձրացում:
էներգիայի ներդրումը և սպառողի ցանկալի հատկությունները, ինչպիսիք են համը, գույնը, հյուսվածքը և սննդանյութերի հատուկ պարունակությունը:
Բացի այդ, բուծումը հատուկ ավելի բարձր որակի, սննդային առումով ավելի խիտ մշակաբույսերի համար կստեղծի ցանկալի այգեգործական (և պոտենցիալ՝ բուժիչ) արտադրանք՝ գերազանց շուկայական արժեքով: Պաշտպանված մշակաբույսերի շահութաբերությունն ու կայունությունը կախված է առաջնային մարտահրավերների լուծումներ մշակելուց, ներառյալ մեկնարկային ծախսերը, էներգիայի սպառումը, հմուտ աշխատուժը, վնասատուների կառավարումը և որակի ինդեքսի զարգացումը:
Ապակեպատման նոր նյութերը և տեխնոլոգիական առաջընթացները, որոնք ներկայումս ուսումնասիրվում կամ փորձարկվում են, լուծումներ են առաջարկում պաշտպանված մշակաբույսերի ամենահրատապ մարտահրավերներից մեկը լուծելու համար: Այս առաջընթացները կարող են անհրաժեշտ խթան ապահովել պաշտպանված մշակաբույսերի հատվածին անցնելու էներգաարդյունավետության կայուն և ծախսարդյունավետ մակարդակի և բավարարել պարենային անվտանգության աճող պահանջները՝ պահպանելով բերքի որակը և սնուցումը:
բովանդակությունը և նվազագույնի հասցնելով շրջակա միջավայրի վրա վնասակար ազդեցությունները:
Հեղինակային ներդրումներ. SGC գրել է ակնարկը DTT-ի, Z.-HC-ի, OG-ի և CIC-ի կողմից տրամադրված մուտքագրմամբ և վերանայմամբ Բոլոր հեղինակները կարդացել և համաձայնվել են ձեռագրի հրապարակված տարբերակին:
ՖինանսավորումՎերանայումը հիմնված էր Future Food Systems Cooperative Research Centre-ի կողմից պատվիրված և ֆինանսավորվող զեկույցի վրա, որն աջակցում է արդյունաբերության, հետազոտողների և համայնքի միջև արդյունաբերության կողմից ղեկավարվող համագործակցությանը: Մենք նաև ստացել ենք ֆինանսական աջակցություն Horticulture Innovation Ավստրալիայի նախագծերից (Grant number VG16070 to DTT, Z.-HC, OG, CIC; Grant number VG17003 to DTT, Z.-HC; Grant number LP18000 to Z.-HC) և CRC նախագիծ P2: -013 (DTT, Z.-HC, OG, CIC):
Ինստիտուցիոնալ վերանայման խորհրդի հայտարարությունը. Ոչ կիրառելի.
Տեղեկացված համաձայնության հայտարարություն. Ոչ կիրառելի.
Տվյալների առկայության հայտարարություն. Ոչ կիրառելի.
Շահերի բախման. Հեղինակները հայտարարում են ոչ մի շահերի բախում:
Սայլակ
1. Միավորված ազգերի կազմակերպության տնտեսական և սոցիալական հարցերի վարչություն. Հասանելի է առցանց՝ https://www.un.org/development/desa/en/ news/population/2018-revision-of-world-urbanization-prospects.html (մուտք՝ 13 թվականի ապրիլի 2022-ին):
2. Միավորված ազգերի կազմակերպության տնտեսական և սոցիալական հարցերի վարչություն. Հասանելի է առցանց՝ https://www.un.org/development/desa/ publications/world-population-prospects-2019-highlights.html (մուտք՝ 13 թվականի ապրիլի 2022-ին):
3. Binns, CW; Լի, Մ.Կ.; Մեյքոք, Բ. Torheim, LE; Նանիշի, Կ. Duong, DTT Կլիմայի փոփոխություն, սննդի մատակարարում և սննդակարգի ուղեցույցներ: Աննու. Rev. Public Health 2021, 42, 233–255: [CrossRef] [PubMed] 4. Վալին, Հ. Sands, RD; Վան Դեր Մենսբրուգե, Դ. Նելսոն, GC; Ահամմադ, Հ. Բլան, Է. Բոդիրսկի, Բ. Ֆուջիմորի, Ս. Հասեգավա, Տ. Հավլիկ, Պ. et al. Սննդի պահանջարկի ապագան. Հասկանալով համաշխարհային տնտեսական մոդելների տարբերությունները: Ագրոգ. Էկոն. 2014, 45, 51–67: [CrossRef] 5. Հյուզ, Ն. Լու, Մ. Յինգ Սոհ, Վ. Lawson, K. Կլիմայի փոփոխության հետևանքների մոդելավորում ավստրալական ֆերմաների շահութաբերության վրա: ABARES աշխատանքային թղթում; Ավստրալիայի կառավարություն. Կանբերա, Ավստրալիա, 2021թ.: [CrossRef] 6. Ռաբբի, Բ.; Չեն, Զ.-Հ.; Sethuvenkatraman, S. Պաշտպանված մշակաբույսեր տաք կլիմայական պայմաններում. Խոնավության վերահսկման և սառեցման ՄԵԹՈԴՆԵՐԻ վերանայում: Էներգիա 2019, 12, 2737. [CrossRef] 7. Բենկե, Կ. Թոմկինս, Բ. Ապագա սննդի արտադրության համակարգեր. ուղղահայաց գյուղատնտեսություն և վերահսկվող միջավայրի գյուղատնտեսություն: Պահպանել. Գիտ. Պրակտիկա. Քաղաքականություն 2017, 13, 13–26: [CrossRef] 8. Mougeot, LJA Աճող ավելի լավ քաղաքներ. քաղաքային գյուղատնտեսություն հանուն կայուն զարգացման; IDRC՝ Օտտավա, Օն, Կանադա, 2006; ISBN 978-1-55250-226-6 ։
9. Փիրսոն, Լ.Ջ. Փիրսոն, Լ. Pearson, CJ Կայուն քաղաքային գյուղատնտեսություն. հաշվառում և հնարավորություններ. Միջ. Ջ.Ագրիկ. Պահպանել. 2010, 8, 7–19: [CrossRef] 10. Tout, D. Իսպանիա, Ալմերիա նահանգի այգեգործության արդյունաբերությունը: Գեոգր. J. 1990, 156, 304–312: [CrossRef] 11. Հենրի, Ռ. Նորարարություններ գյուղատնտեսության և սննդի մատակարարման ոլորտում՝ ի պատասխան COVID-19 համաճարակի: Մոլ. Բույս 2020, 13, 1095–1097: [CrossRef] 12. Օ'Սալիվան, Ք. Բոնեթ, Գ. Մակինթայր, Ք. Հոխման, Զ. Wasson, A. Քաղաքային գյուղատնտեսության արտադրողականության, արտադրանքի բազմազանության և շահութաբերության բարելավման ռազմավարություններ: Ագրոգ. Սիստ. 2019, 174, 133–144: [CrossRef] 13. O'Sullivan, CA; McIntyre, CL; Չոր, IB; Հանի, Ս.Մ. Հոխման, Զ. Bonnett, GD Ուղղահայաց ֆերմաները պտուղ են տալիս: Նաթ. Կենսատեխնոլոգիա. 2020, 38, 160–162: [CrossRef] 14. Cuesta Roble Releases. Համաշխարհային ջերմոցային վիճակագրություն. 2019. Հասանելի է առցանց՝ https://www.producegrower.com/article/cuestaroble-2019-global-greenhouse-statistics/ (մուտք՝ 13 թվականի ապրիլի 2022-ին):
15. Hadley, D. Controlled Environment Horticulture Industry Potential in NSW; Նոր Անգլիայի համալսարան. Արմիդեյլ, Ավստրալիա, 2017; էջ 25.
16. Աշխարհի բուսական քարտեզ. 2018. Հասանելի է առցանց՝ https://research.rabobank.com/far/en/sectors/regional-food-agri/world_ vegetable_map_2018.html (մուտք՝ 13 թվականի ապրիլի 2022-ին):
17. Գրեյմ Սմիթ Քոնսալթինգ – Ընդհանուր արդյունաբերության տեղեկատվություն: Հասանելի է առցանց՝ https://www.graemesmithconsulting.com/index: php/information/general-industry-information (հասանելի է 13 թվականի ապրիլի 2022-ին):
18. Դևիս, Ջ. Պաշտպանված մշակաբույսերի աճեցում Ավստրալիայում մինչև 2030թ. Պաշտպանված մշակաբույսերի Ավստրալիա՝ Պերտ, Ավստրալիա, 2020 թ. էջ 15.
19. Գյուղատնտես. Ներքին գյուղատնտեսության վիճակը; Ագրիլիստ՝ Բրուքլին, Նյու Յորք, ԱՄՆ, 2017թ.
20. Առանց հողի փակ գյուղատնտեսություն. Փուլ I. Վերահսկվող միջավայրի արդյունաբերության և ազդեցության ուսումնասիրություն Գյուղատնտեսություն|Հրապարակումներ|WWF.
Հասանելի է առցանց․ Մշակաբույսեր 13, 2022 2022
21. Emmott, CJM; Ռյոր, Ջեյ; Campoy-Quiles, Մ. Կիրչարտց, Տ. Ուրբինա, Ա. Էկինս-Դաուկես, NJ; Nelson, J. Organic photovoltaic
ջերմոցներ. Եզակի հավելված կիսաթափանցիկ ՖՎ-ի համար: Էներգետիկ միջավայր. Գիտ. 2015, 8, 1317–1328: [CrossRef] 22. Մարուչի, Ա. Զամբոն, Ի. Կոլանտոնի, Ա. Մոնարկա, Դ. Գյուղատնտեսական և էներգետիկ նպատակների համադրություն. Ֆոտովոլտային ջերմոցային թունելի նախատիպի գնահատում: Թարմացնել. Պահպանել. Energy Rev. 2018, 82, 1178–1186: [CrossRef] 23. Տորելլաս, Մ. Անտոն, Ա. López, JC; Բաեզա, ԷՋ; Պարրա, Ջ.Պ.; Մունյոզ, Պ. Montero, JI LCA լոլիկի մշակաբույսերի բազմաթունելի ջերմոցում Ալմերիայում: Միջ. J. Կյանքի ցիկլի գնահատում: 2012, 17, 863–875: [CrossRef] 24. Կապոնետտո, Ռ. Ֆորտունա, Լ. Նուննարի, Գ. Օչիպինտի, Լ. Xibilia, MG Փափուկ հաշվարկ ջերմոցային կլիմայի կառավարման համար: IEEE Trans. Fuzzy Syst. 2000, 8, 753–760: [CrossRef] 25. Գուո, Դ. Խուան, Ջ. Չանգ, Լ. Ժանգ, Ջ. Huang, D. Բույսերի արմատային գոտու ջրի կարգավիճակի խտրականությունը ջերմոցային արտադրության մեջ՝ հիմնված ֆենոտիպավորման և մեքենայական ուսուցման տեխնիկայի վրա: Գիտ. Rep. 2017, 7, 8303. [CrossRef] 26. Hassabis, D. Artificial Intelligence. Բնություն 2017, 544, 413–414: [CrossRef] 27. Հեմինգ, Ս. դե Զվարտ, Ֆ. Էլինգս, Ա. Ռիգինի, Ի. Պետրոպուլու, Ա. Արհեստական ինտելեկտով ջերմոցային բանջարեղենի արտադրության հեռակառավարում-Ջերմոցային կլիմա, ոռոգում և մշակաբույսերի արտադրություն: Sensors 2019, 19, 1807. [CrossRef] [PubMed] 28. Taki, M.; Աբդանան Մեհդիզադե, Ս. Ռոհանի, Ա. Ռահնամա, Մ. Rahmati-Joneidabad, M. Կիրառական մեքենայական ուսուցում ջերմոցային սիմուլյացիայի մեջ; նոր կիրառություն և վերլուծություն: Ինֆ. Վերամշակող գյուղատնտես. 2018, 5, 253–268: [CrossRef] 29. Շամշիրի, Ռ.Ռ. Համիդ, Ի.Ա. Thorp, KR; Բալասունդրամ, ՍԿ; Շաֆյան, Ս. Ֆաթեմիե, Մ. Սուլթան, Մ. Մահնս, Բ. Samiei, S. Ջերմոցային ավտոմատացում՝ օգտագործելով անլար տվիչներ և IoT գործիքներ՝ ինտեգրված արհեստական ինտելեկտի հետ; IntechOpen՝ Ռիեկա, Խորվաթիա, 2021; ISBN 978-1-83968-076-2 ։
30. Սուբեշ, Ա. Mehta, CR Գյուղատնտեսության ավտոմատացում և թվայնացում՝ օգտագործելով արհեստական ինտելեկտը և իրերի ինտերնետը: Արտիֆ. Ինտել. Ագրոգ. 2021, 5, 278–291: [CrossRef] 31. Lehnert, C.; Մակքուլ, Ք. Սա, Ի. Պերես, Տ. Քաղցր պղպեղ հավաքող ռոբոտ՝ պաշտպանված մշակաբույսերի միջավայրի համար: arXiv 2018, arXiv:1810.11920.
32. Լեհներտ, Ք. Մակքուլ, Ք. Կորկե, Պ. Սա, Ի. Ստաչնիս, Ք. Հենթեն, EJV; Nieto, J. Հատուկ թողարկում գյուղատնտեսական ռոբոտաշինության վերաբերյալ: J. Դաշտային ռոբոտ: 2020, 37, 5–6: [CrossRef] 33. Շամշիրի, Ռ. Վելցին, Ք. Համիդ, Ի.Ա. Յուլե, ԻՋ; Grift, TE; Բալասունդրամ, ՍԿ; Պիտոնակովա, Լ. Ահմադ, Դ. Chowdhary, G. Հետազոտություն և զարգացում գյուղատնտեսական ռոբոտաշինության մեջ. թվային գյուղատնտեսության հեռանկար: Միջ. Ջ.Ագրիկ. Բիոլ. Անգլ. 2018, 11, 1–14: [CrossRef] 34. Balendonck, J. Sweeper ռոբոտը ընտրում է առաջին պղպեղը: Գրինհ. Միջ. Մագ. Գրինհ. Աճել. 2017, 6, 37:
35. Յուան, Տ. Չժան, Ս. Շենգ, X. Վանգ, Դ. Գոնգ, Յ. Li, W. Ինքնավար փոշոտող ռոբոտ ջերմոցում լոլիկի ծաղկի հորմոնալ բուժման համար: 2016 Համակարգերի և Ինֆորմատիկայի 3-րդ միջազգային կոնֆերանսի նյութերում (ICSAI), Շանհայ, Չինաստան, 19 թվականի նոյեմբերի 21–2016; էջ 108–113։
36. Մեհարգ, ԱԱ հեռանկար. Քաղաքային գյուղատնտեսության մոնիտորինգի կարիք կա: Nature 2016, 531, S60. [CrossRef] [PubMed] 37. Թոմայեր, Ս. Specht, Կ. Հենկել, Դ. Դիերիխ, Ա. Զիբերտ, Ռ. Ֆրեյզինգեր, UB; Sawicka, M. Հողագործություն քաղաքային շենքերում և դրանց վրա. զրոյական հողագործության ներկա պրակտիկան և հատուկ նորույթները (ZFarming): Թարմացնել. Ագրոգ. Սննդի Սիստ. 2015, 30, 43–54: [CrossRef] 38. Ghannoum, O. The Green Shoots of Recovery. Բաց ֆորում. 2020: Հասանելի է առցանց՝ https://www.openforum.com.au/the-greenshoots-of-recovery/ (մուտք՝ 13 թվականի ապրիլի 2022-ին):
39. Despommier, D. Քաղաքի հողագործություն. քաղաքային ուղղահայաց տնտեսությունների վերելքը: Միտումներ Կենսատեխնոլոգիա. 2013, 31, 388–389: [CrossRef] 40. Յանգ, Ջ. Լյու, Մ. Լու, Ջ. Միաո, Յ. Հոսեյն, MA; Ալհամիդ, MF Բուսաբանական իրերի ինտերնետ. Դեպի խելացի փակ հողագործություն
մարդկանց, բույսերի, տվյալների և ամպերի միացում: ամբոխ. Ցանց Ապլ. 2018, 23, 188–202: [CrossRef] 41. Samaranayake, P. Լիանգ, Վ. Չեն, Զ.-Հ.; Հյուսվածք, Դ. Lan, Y.-C. Կայուն պաշտպանված մշակաբույսեր. Սեզոնային ազդեցությունների ուսումնասիրություն ջերմոցային էներգիայի սպառման վրա կծու թթվի արտադրության ընթացքում: Էներգիա 2020, 13, 4468. [CrossRef] 42. Lin, T.; Գոլդսվորդի, Մ. Չավան, Ս. Լիանգ, Վ. Մայեր, Ք. Ղաննում, Օ. Կազոնելլի, ԿԻ. Հյուսվածք, DT; Lan, Y.-C.;
Սեթհուվենկատրաման, Ս. et al. Ծածկույթի նոր նյութը բարելավում է սառեցման էներգիան և պարարտացման արդյունավետությունը ջերմոցային սմբուկի արտադրության համար: Էներգիա 2022, 251, 123871. [CrossRef] 43. Samaranayake, P.; Մայեր, Ք. Չավան, Ս. Լիանգ, Վ. Չեն, Զ.-Հ.; Հյուսվածք, DT; Lan, Y.-C. Էներգիայի նվազագույնի հասցնել պաշտպանված ցանքատարածությունում՝ օգտագործելով բազմաջերմաստիճանի ձեռքբերման կետերը և օդափոխության կարգավորումների վերահսկումը: Էներգիա 2021, 14, 6014. [CrossRef] 44. FAO. Լավ գյուղատնտեսական պրակտիկա ջերմոցային բանջարաբոստանային մշակաբույսերի համար. սկզբունքներ միջերկրածովյան կլիմայական տարածքների համար. ՊԳԿ բույսերի արտադրության և պաշտպանության թուղթ; FAO: Հռոմ, Իտալիա, 2013; ISBN 978-92-5-107649-1.
45. Hort Innovation Protected Cropping-Review of Research and Identification of R&D Breaks for Levied Vegetables (VG16083): Հասանելի է առցանց՝ https://www.horticulture.com.au/growers/help-your-business-grow/research-reports-publications-factsheets-and-more/project-reports/vg16083-1/vg16083/ (մուտք՝ 13 թվականի ապրիլի 2022):
46. Հիվասա-Տանասե, Կ. Էզուրա, Հ. Մոլեկուլային բուծում` օպտիմալացված մշակաբույսեր ստեղծելու համար. Գենետիկական մանիպուլյացիաներից մինչև բույսերի գործարաններում հնարավոր կիրառումներ: Ճակատ. Բույսերի գիտ. 2016, 7, 539. [CrossRef] 47. Kozai, T. Ինչու LED լուսավորություն քաղաքային գյուղատնտեսության համար: Քաղաքային գյուղատնտեսության համար LED լուսավորություն; Kozai, T., Fujiwara, K., Runkle, ES, Eds.; Springer: Սինգապուր, 2016; էջ 3–18։ ISBN 978-981-10-1848-0.
48. Կվոն, Ս. Lim, J. Էներգաարդյունավետության բարելավում բույսերի գործարաններում՝ բույսերի կենսաէլեկտրական ներուժի չափման միջոցով: Ինֆորմատիկա կառավարման, ավտոմատացման և ռոբոտաշինության մեջ; Տան, Հ., Էդ. Springer: Berlin/Heidelberg, Գերմանիա, 2011; էջ 641–648։
49. Կոչետա, Գ. Կասկիանի, Դ. Բուլգարի, Ռ. Մուսանտե, Ֆ. Կոլտոն, Ա. Ռոսսի, Մ. Ferrante, A. Լույսի օգտագործման արդյունավետությունը բանջարեղենի արտադրության համար
պաշտպանված և փակ միջավայրերում: Եվր. Ֆիզ. J. Plus 2017, 132, 43. [CrossRef] Crops 2022, 2 185
50. Jones, M. Նոր բուծման տեխնոլոգիաներ և հնարավորություններ Ավստրալիայի բանջարեղենի արդյունաբերության համար; Horticulture Innovation Australia Limited՝ Սիդնեյ, Ավստրալիա, 2016թ.
51. Թյուզել, Յ. Leonardi, C. Միջերկրածովյան տարածաշրջանում պաշտպանված մշակում. միտումներ և կարիքներ. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Derg. 2009, 46, 215–223:
52: Բերգունուն, Վ. Լոլիկի պատմությունը. ընտելացումից մինչև կենսաֆարմացում. Կենսատեխնոլ. Խորհուրդ. 2014, 32, 170–189: [CrossRef] [PubMed] 53. Թահեր, Դ. Սոլբերգ, Ս.Ø.; Պրոհենս, Ջ. Չոու, Յ. Ռախա, Մ. Վու, Տ. Բանջարեղենի համաշխարհային կենտրոնի սմբուկի հավաքածու. Ծագումը, բաղադրությունը, սերմերի տարածումը և օգտագործումը բուծման մեջ. Frontակատ Բույսերի գիտ. 2017, 8, 1484. [CrossRef] [PubMed] 54. Հասան, Մ.Մ. Բաշիր, Թ. Ղոշ, Ռ. Լի, SK; Բաե, Հ. LED-ների ազդեցության ակնարկ կենսաակտիվ միացությունների արտադրության և բերքի որակի վրա: Molecules 2017, 22, 1420: [CrossRef] 55. Պիովեն, Ք. Օրսինի, Ֆ. Բոսի, Ս. Սանուբար, Ռ. Բրեգոլա, Վ. Դինելի, Գ. Ջանկինտոն, Գ. Օպտիմալ կարմիր:կապույտ հարաբերակցությունը լուսադիոդային լուսավորության մեջ սննդային ներքին այգեգործության համար: Sci. Հորտիկ. 2015, 193, 202–208: [CrossRef] 56. Կվոն, C.-T.; Հեո, Ջ. Կիտրոն, ZH; Կապուա, Յ. Hutton, SF; Վան Էք, Ջ. Park, SJ; Լիպման, Զ.Բ Solanaceae պտղատու մշակաբույսերի արագ հարմարեցում քաղաքային գյուղատնտեսության համար: Նատ. Կենսատեխնոլ. 2020, 38, 182–188: [CrossRef] 57. Շամշիրի, Ռ.Ռ. Ջոնս, Ջ.Վ. Thorp, KR; Ահմադ, Դ. Մարդ, HC; Թահերի, Ս. Օպտիմալ ջերմաստիճանի, խոնավության և գոլորշիների ճնշման դեֆիցիտի վերանայում լոլիկի ջերմոցային մշակության մեջ միկրոկլիմայի գնահատման և վերահսկման համար. Int. Ագրոֆիզ. 2018, 32, 287–302: [CrossRef] 58. Չավան, Ս.Գ. Մայեր, Ք. Ալագոզ, Յ. Ֆիլիպե, JC; Ուորեն, CR; Լին, Հ. Ջիա, Բ. Լոյկ, ԵՍ; Կազոնելլի, ԿԻ. Չեն, ԺՀ; et al. Էներգախնայող թաղանթի տակ լույսի սահմանափակ ֆոտոսինթեզը նվազեցնում է սմբուկի բերքատվությունը: Food Energy Secur. 2020, 9, e245: [CrossRef] 59. Թիմերմանս, ԳՀ; Դումա, ՌԴ; Լին, Ջ. Դեբիժ, Մ.Գ Կրկնակի ջերմային/էլեկտրական արձագանքող լյումինեսցենտ «խելացի» պատուհան: Կիրառել Sci. 2020, 10, 1421. [CrossRef] 60. Յին, Ռ. Սյու, Պ. Շենը, Պ. Դեպքի ուսումնասիրություն. Շանհայի երկու առևտրային շենքերում արևային պատուհանի թաղանթից էներգիայի խնայողություն: Էներգետիկ շինարարություն. 2012, 45, 132–140: [CrossRef] 61. Քիմ, Հ.-Կ.; Լի, Ս.-Յ.; Կվոն, Ջ.-Կ.; Քիմ, Յ.-Հ. Ծածկույթի նյութերի ազդեցության գնահատումը ջերմոցային միկրոկլիմայի և ջերմային աշխատանքի վրա: Ագրոնոմիա 2022, 12, 143։ [CrossRef] 62. Նա, X. Մայեր, Ք. Չավան, Ս.Գ. Zhao, C.-C.; Ալագոզ, Յ. Կազոնելլի, Ք. Ղաննում, Օ. Հյուսվածք, DT; Չեն, Զ.-Հ. Թեթև փոփոխվող ծածկույթի նյութեր և բանջարեղենի կայուն ջերմոցային արտադրություն. Բույսերի աճի կանոնակարգ. 2021, 95, 1–17: [CrossRef] 63. Թիմերմանս, ԳՀ; Հեմինգ, Ս. Բաեզա, Է. Thor, EAJV; Schenning, APHJ; Դեբիժ, Մ.Գ Ջերմոցներում արևի լույսի վերահսկման առաջադեմ օպտիկական նյութեր: Խորհուրդ. Հեռացնել Մատեր. 2020, 8, 2000738. [CrossRef] 64. Զիսիս, Ք. Պեչլիվանի, Է.Մ. Ցիմիկլի, Ս. Մեկերիդիս, Է. Լասկարակիս, Ա. Լոգոթետիդիսը, Ս. Օրգանական ֆոտոգալվաններ ջերմոցների տանիքների վրա. ազդեցություն բույսերի աճի վրա. Մատեր. Այսօր Պրոց. 2019, 19, 65–72: [CrossRef] 65. Արոկա-Դելգադո, Ռ. Պերես-Ալոնսո, Ջ. Callejón-Ferre, Á.-J.; Դիազ-Պերեսը, Մ. Ջերմոցային լոլիկի մշակման մորֆոլոգիան, բերքատվությունը և որակը տանիքի ճկուն ֆոտոգալվանային վահանակներով (Ալմերիա-Իսպանիա): Sci. Հորտիկ. 2019, 257, 108768. [CrossRef] 66. Նա, X. Չավան, Ս.Գ. Համուի, Զ. Մայեր, Ք. Ղաննում, Օ. Չեն, Զ.-Հ.; Հյուսվածք, DT; Կազոնելլի, ԿԻ Խելացի ապակե թաղանթը նվազեցրեց ասկորբինաթթուն կարմիր և նարնջագույն կպչուն մրգերի սորտերի մեջ՝ չազդելով պահպանման ժամկետի վրա: Բույսեր 2022, 11, 985. [CrossRef] 67. Ժաո, Ք. Չավան, Ս. Նա, X. Չժոու, Մ. Կազոնելլի, ԿԻ. Չեն, Զ.-Հ.; Հյուսվածք, DT; Ղաննում, Օ. Խելացի ապակին փոփոխված լույսի միջոցով ազդում է ջերմոցային կափույրի ստամոքսի զգայունության վրա: J. Exp. Բոտ. 2021, 72, 3235–3248: [CrossRef] 68. Pilkington, LJ; Մեսելինկ, Գ. վան Լենտերեն, JC; Լը Մոտեն, Կ. «Պաշտպանված կենսաբանական հսկողություն» - Կենսաբանական վնասատուների կառավարում ջերմոցային արդյունաբերության մեջ: Բիոլոգ. Control 2010, 52, 216–220: [CrossRef] 69. Սոնեվելդ, Ք. Վուգտ, Վ. Բույսերի սնուցումը ապագա ջերմոցային արտադրության մեջ. Ջերմոցային մշակաբույսերի բույսերի սնուցման մեջ; Sonneveld, C., Voogt, W., Eds.; Springer: Dordrecht, Նիդեռլանդներ, 2009; pp. 393-403.
70. Տրեֆց, Ք. Omaye, ST Հողի և ջերմոցում աճեցված հողազուրկ ելակի և ազնվամորու սննդանյութերի վերլուծություն: Սնունդ Nutr. Գիտ. 2015, 6, 805–815: [CrossRef] 71. Հետագա կրթության հնարավորություններ առաջարկելով բուսական արդյունաբերության անդամներին: AUSVEG. 2020. Հասանելի է առցանց՝ https://ausveg.com.au/
articles/offering-further-education-opportunities-to-veg-industry-members/ (մատչվել է 13 թվականի ապրիլի 2022-ին):