ПНИПУ: создан прототип умного тепличного комплекса для выращивания растений
Сегодня работы по созданию автономных умных комплексов для выращивания растений ведутся учеными для того, чтобы минимизировать участие человека в сфере сельского хозяйства, повысив общий уровень автоматизации отрасли. Кроме того, оснащенные искусственным интеллектом, камерами, датчиками и агроприборами модули в состоянии решать сложные комплексные задачи, например, обеспечивать стабильный рост сортовых культур в сложных условиях или делать возможным культивирование редких растений.
Современные агрокомплексы — это высокотехнологические системы с большой степенью роботизации и автоматизации. Они стремятся к безотходному процессу растениеводства и животноводства, реализуя замкнутые циклы. Одну из таких инновационных тепличных систем представили ученые Пермского Политеха.
В основе проекта — новая технология переработки агропромышленных стоков в азотно-фосфорное удобрение, которую ранее придумали и опробовали пермские инженеры. Система сама изготавливает вещества и применяет их для подкормки растений в автоматическом режиме, существенно экономя ресурсы. Для синтеза питательного раствора используется реактор, в котором агростоки в процессе химической реакции превращаются в комплексное магнийаммонийфосфатное удобрение – струвит. Далее в виде суспензии он дозировано подается к корням растений системой управления.
«Факт необходимости внесения струвита к корням растений и область, куда их нужно подвести, вычисляется на основе цвета, формы и отличительных особенностей листьев, которые фиксируются видеокамерой. Она формирует оперативный сигнал, который передается на устройство управления. Функция распознавания сельскохозяйственной ситуации исключает необоснованную избыточность приготовляемого удобрения, за счет чего достигается его экономия», – рассказывает доцент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, кандидат технических наук Андрей Старостин.
Политехники отмечают, что обычно в агропромышленности внесение питательного раствора к растениям осуществляется через заранее установленные интервалы времени, при этом не учитываются особенности роста конкретных растений. Новая же разработка способствует более бережному отношению к выращиванию, с помощью машинного зрения фиксируя недостаток определенных веществ в растениях. Оформление устройства в виде автономного тепличного комплекса позволяет свободно производить сельскохозяйственные культуры в зонах рискованного земледелия, где частые изменения погодно-климатических условий негативно сказываются на урожайности.
Созданный в ПНИПУ комплекс может быть полезен как для выращивания растений в сложных условиях, так и для утилизации агростоков без ущерба для окружающей среды.