Los científicos de la Universidad Federal de Siberia han propuesto formas de mejorar la tecnología de cultivo de varios cultivos en granjas verticales hidropónicas. Se ha desarrollado un software para ayudar a realizar un seguimiento continuo de la vida vegetal en una granja de la ciudad, así como una red neuronal responsable de detectar semillas y plántulas de mala calidad. El desarrollo reducirá significativamente el costo de obtener microvegetales, hierbas aromáticas, lechugas y vegetales tanto para establecimientos de restauración como para granjas privadas.
Se han desarrollado varios programas. Uno de ellos se encarga de mantener los parámetros de la instalación hidropónica que sean cómodos para las plantas ajustando el balance de sales. El otro monitorea la acidez de la solución que alimenta las verduras en la planta. El control general sobre el material de semilla se lleva a cabo mediante una red neuronal “inteligente”: detecta los brotes de baja calidad que se eliminan de la instalación.
“Nuestra red neuronal puede controlar la calidad de las plantas: rastrear y descartar brotes débiles y enfermos para minimizar el rechazo de productos terminados. La implementación de hardware de la red neuronal se realiza en un chip, lo que acelera varias veces todos los cálculos. Los mismos cálculos en una computadora llevarían más tiempo”, dijo Anton Khantimirov, autor y desarrollador de software, profesor titular del Departamento de Ciencias de la Computación de SibFU, empleado del laboratorio interdisciplinario de agricultura urbana del Parque de I+D de Gastronomía de SibFU.
Los científicos argumentan que tal automatización del proceso ahorra significativamente tiempo a los empleados: ya no es necesario tomar medidas manualmente, los programas monitorean de forma independiente el equilibrio de ácidos y sales, inyectando los componentes faltantes de dos soluciones preparadas en la instalación hidropónica.
“El programa mide la conductividad eléctrica de la solución que alimenta las plantas y le agrega sales de potasio, nitrógeno, etc. si es necesario, de esta manera se monitorea el balance agua-sal. Un microcontrolador especial, si es necesario, pone en marcha bombas que bombean sales o acidifican la solución nutritiva en la instalación”, prosiguió el científico.
El monitoreo de la red es bueno porque los investigadores pueden rastrear el "bienestar" de sus barrios verdes a gran distancia. Por ejemplo, con la ayuda de una aplicación especial instalada en un teléfono inteligente, el personal del laboratorio recibe todas las mañanas un informe con gráficos que muestran los indicadores básicos de humedad, acidez e iluminación de las plantas. Puede monitorear el estado de una granja hidropónica desde su casa o en un viaje de negocios, e incluso mientras está de viaje. La versión de demostración implica solo monitoreo, pero en un par de meses los empleados de la granja de la ciudad de SibFU podrán influir de forma remota en los indicadores de las instalaciones hidropónicas a través de la aplicación, esto protegerá de manera confiable el cultivo de muerte en situaciones de fuerza mayor.
“Cultivamos con éxito microvegetales, hierbas aromáticas (varias variedades de albahaca), varias variedades de lechuga. Pero el turno de las verduras, en primer lugar – los tomates. La belleza de las granjas verticales urbanas es que los productos, frescos y con el equilibrio adecuado de nutrientes y vitaminas, casi de inmediato, sin largos transportes y costos logísticos asociados, van a restaurantes y tiendas, o directamente a los consumidores. Por ejemplo, las verduras cultivadas por nosotros se utilizan en menos de una hora después de que se recolectaron en el restaurante de estudiantes "Historia". Stories es a la vez un restaurante gourmet, que está abierto a todos los huéspedes, y un laboratorio de formación para proyectos de estudiantes del Instituto de Gastronomía de la Universidad Federal de Siberia. Además, los restaurantes del mayor holding de Krasnoyarsk, “Bellini”, actúan como consumidores de nuestros productos”, dijo Anton Khantimirov.
Una instalación para el cultivo de vegetales usando hidroponía actualmente está involucrada en otro experimento: los científicos de SibFU usan fósforos especiales para cambiar rápidamente las características de iluminación, lo que le permite elegir las condiciones óptimas para las plantas. Se sabe, por ejemplo, que la iluminación azul hace que las plantas sean más “fornidas”, evitando que se estiren demasiado en altura, y la iluminación roja ayuda a madurar los frutos.
Una ventaja importante de las instalaciones hidropónicas con software desarrollado en SibFU es su bajo coste, lo que las hace mucho más rentables que las análogas disponibles a la venta. Además, una granja urbana de este tipo puede equiparse casi en su totalidad con piezas de producción nacional hechas como parte de una estrategia de sustitución de importaciones.