Сачин Г. Чаван (1,2,*), Жонг-Хуа Чен (1,3), Оула Ганум (1), Кристофер И. Казонели (1) и Дејвид Т.
1. Национален центар за одгледување заштитени зеленчук, Институтот за животна средина Хоксбери, Западен Сиднеј
Универзитет, заклучена торба 1797, Пенрит, NSW 2751, Австралија; 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. Глобален центар за копнена иновација, кампус Хоксбери, универзитет во Западен Сиднеј,
Ричмонд, Нов Јужен Велс 2753, Австралија
3. Факултет за наука, Универзитетот Западен Сиднеј, Пенрит, NSW 2751, Австралија
* Кореспонденција: s.chavan@westernsydney.edu.au; Тел.: +61-2-4570-1913
Апстракт: Заштитеното одгледување нуди начин да се зајакне производството на храна во услови на климатски промени
и обезбедува здрава храна одржливо со помалку ресурси. Сепак, да се направи овој начин на земјоделство
економски исплатливо, треба да го земеме предвид статусот на заштитеното одгледување во контекст на достапното
технологии и соодветните целни градинарски култури. Овој преглед ги прикажува постоечките можности
и предизвици кои мора да се решат со тековни истражувања и иновации во оваа возбудлива но
комплексно поле во Австралија. Објектите на затворените фарми се широко категоризирани во следните три
нивоа на технолошки напредок: ниска, средна и висока технологија со соодветни предизвици
кои бараат иновативни решенија. Понатаму, ограничувањата на растот на растенијата во затворен простор и заштитени
системите за сечење (на пример, високите трошоци за енергија) ја ограничија употребата на земјоделството во затворени простории на релативно
малку култури со висока вредност. Оттука, треба да развиеме нови култури погодни за земјоделство во затворен простор
кои може да се разликуваат од оние потребни за производство на отворен терен. Покрај тоа, заштитено сечење
бара високи трошоци за стартување, скапа квалификувана работна сила, висока потрошувачка на енергија и значителен штетник
и управување со болеста и контрола на квалитетот. Генерално, заштитеното сечење нуди ветувачки решенија
за безбедност на храната, истовремено намалувајќи го јаглеродниот отпечаток на производството на храна. Сепак, за внатрешен
растителното производство да има значително позитивно влијание врз глобалната безбедност на храната и исхраната
безбедноста, економичното производство на различни култури ќе биде од суштинско значење.
Клучни зборови: заштитено одгледување; вертикална фарма; култура без почва; перформанси на културата; внатрешно земјоделство;
безбедност на храната; одржливост на ресурсите
1. Вовед
Се очекува глобалната популација да достигне речиси 10 милијарди во 2050 година, а најголемиот дел од растот се предвидува да се случи во големите урбани центри ширум светот [1,2]. Како што се зголемува популацијата, производството на храна мора да се зголемува и да ги задоволува потребите за исхрана и здравје, а истовремено да ги постигне Целите за одржлив развој на Обединетите нации (ОН SDGs) [3,4]. Намалувањето на обработливото земјиште и негативните влијанија на климатските промени врз земјоделството претставуваат дополнителни предизвици кои ги принудуваат иновациите во идните системи за производство на храна да одговорат на зголемената побарувачка во следните неколку децении. На пример, австралиските фарми често се изложени на климатска варијабилност и се подложни на долгорочни влијанија од климатските промени. Неодамнешните суши ширум источна Австралија во 2018-19 и 2019-20 година негативно влијаеја на земјоделските бизниси, со што се додаваат на новите ефекти од климатските промени врз австралиското земјоделство [5].
Заштитеното одгледување, исто така познато како земјоделство во затворен простор [6] - почнувајќи од нискотехнолошки политунели до средно-технолошки, делумно еколошки контролирани оранжерии, до високотехнолошки „паметни“ стакленици и затворени фарми - може да помогне да се подобри глобалната безбедност на храната на 21-ви век. Сепак, иако визијата за самоодржлива метропола е привлечна како начин за справување со современите предизвици, прифаќањето на земјоделството во затворени простории не се совпаѓа со
возбуда и оптимизам на нејзините поборници. Заштитените култури и земјоделството во затворени простории вклучуваат поголема употреба на технологија и автоматизација за оптимизирање на користењето на земјиштето, а со тоа нудејќи возбудливи решенија за подобрување на идното производство на храна [7]. Низ светот, развојот на урбаното земјоделство [8,9] често се случува по хронични и/или акутни кризи, како што се ограничувањата на светлината и просторот во Холандија; колапсот на автомобилската индустрија во Детроит; падот на пазарот на недвижности на источниот брег на САД; и блокадата на кубанската ракетна криза. Друго
импулсите се појавија во форма на достапни пазари, т.е. заштитените култури се размножија во Шпанија [10] поради лесниот пристап на земјата до северноевропските пазари. Заедно со постоечките предизвици, тековната пандемија COVID-19 може да го обезбеди потребниот поттик за трансформирање на урбаното земјоделство [11].
Ако урбаното земјоделство треба да игра значајна улога во подобрувањето на безбедноста на храната и исхраната на луѓето, тоа треба да се зголеми на глобално ниво за да има капацитет да одгледува широк спектар на производи на енергетски, ресурси и поекономичен начин од моментално е можно. Постојат огромни можности за подобрување на продуктивноста и квалитетот на земјоделските култури преку спарување на напредокот во контролата на животната средина, управувањето со штетници, феноменот и автоматизацијата
со напори за размножување насочени кон особини кои ја подобруваат архитектурата на растенијата, квалитетот на културите (вкус и исхрана) и приносот. Поголема разновидност на сегашните и новите култури во однос на традиционалните видови култури, како и лековитите растенија, може да се одгледуваат во еколошки контролирани фарми [12,13].
Непосредната потреба за подобрување на урбаната безбедност на храната и намалување на јаглеродниот отпечаток во храната може да се реши со иновации во земјоделско-прехранбените сектори, како што се заштитените култури и вертикалното земјоделство во затворен простор. Тие се движат од нискотехнолошки поли-тунели со минимална контрола на животната средина, средно-технолошки, делумно еколошки контролирани оранжерии до високотехнолошки стакленици и вертикални земјоделски објекти со најсовремени технологии. Заштитеното одгледување е најбрзо растечкиот сектор за производство на храна во Австралија, во однос на обемот на производството и економското влијание [12]. Австралиската индустрија за заштитени култури се состои од високотехнолошки капацитети (17%), стакленици (20%) и системи за растително производство засновани на хидропони/супстрати (52%), што укажува на потребата и можноста за развој на земјоделско-прехранбениот сектор. Во овој преглед, го дискутираме статусот на заштитеното одгледување во контекст на достапните технологии и соодветните целни градинарски култури, наведувајќи ги можностите и предизвиците што треба да се решат со тековните истражувања во Австралија.
2. Тековни техники и технологии во заштитените култури
Во 2019 година, вкупната површина посветена на заштитените култури - што, во голема мера, вклучува
одгледување на култури под сите видови покривка - беше проценето на 5,630,000 хектари (ха) на глобално ниво [14]. Вкупната површина на зеленчук и билки одгледувани во оранжерии (постојани структури) се проценува на околу 500,000 ha на глобално ниво, при што 10% од овие култури се одгледуваат во стакленици и 90% во пластични оранжерии [15,16]. Површината на стаклена градина во Австралија се проценува на околу 1300 ha, со високотехнолошки оранжерии (околу 14 индивидуални бизниси, секој зафаќа помалку од 5 ha) сочинуваат 17% од оваа површина, а нискотехнолошките/средните оранжерии сочинуваат 83% [17. ]. На глобално ниво, пластичните оранжерии и оранжериите сочинуваат околу 80% и 20%, соодветно, од вкупно произведените оранжерии [16].
Заштитеното одгледување е најбрзорастечкиот сектор за производство на храна во Австралија, чија вредност се проценува на околу 1.5 милијарди американски долари годишно на портата на фармата во 2017 година. Се проценува дека околу 30% од сите австралиски земјоделци одгледуваат култури во некоја форма на заштитен систем за одгледување и дека културите што се одгледуваат под покривка сочинуваат околу 20% од вкупната вредност на производството на зеленчук и цвеќе [18]. Во Австралија, проценетата површина за производство на зеленчук во стаклена градина е највисока за Јужна Австралија (580 ha), по што следат Нов Јужен Велс (500 ha) и Викторија (200 ha), додека Квинсленд, Западна Австралија и Тасманија отпаѓаат на <50 ha по секоја [17. ].
Врз основа на прирачникот за статистика за австралиски хортикултура (2014–2015) и дискусии со индустријата, бруто вредноста на производството (GVP) на овошје, зеленчук и цвеќиња беше проценета за 2017 година. Системи за производство базирани (52%) беа највисоко ценети, проследени со оние кои се одгледуваат под системи за фертигација на почвата (35%), со комбинација на системи за фертигација на почвата и системи засновани на хидропони/супстрати (11%) и со користење на хидропоника/хранлива материја филмска техника (NFT) (2%) (Слика 1А). Слично на тоа, меѓу заштитните типови, културите одгледувани под поли/стаклени облоги (63%) имале највисок БВП, проследено со оние кои се одгледуваат под поли покриви (23%), градобијни покривки (8%) и комбинирани поли/град/сенка покрива (6%) (Слика 1Б) [17]. Во Австралија, статистиката за GVP на специфични производи за хортикултура на стаклена градина не е лесно достапна [15].
Слика 1. Вкупно бруто-вредносно производство (GVP) на култури под заштитени култури (2017) по систем на одгледување (А) и заштита (Б). Хидропониката/производството засновано на подлога вклучува раст на растенија без земја со користење на инертен медиум како што е камената волна. Производството засновано на почва/фертигати вклучува раст на растенијата користејќи почва со фертигација (комбинирана примена на ѓубриво и вода). Техниката на хидропоника/хранлив филм (NFT) подразбира циркулација на плиток проток на вода што содржи растворени хранливи материи што поминува низ корените на растенијата во водонепропустливи канали. „Поли“ се однесува на поликарбонат.
Покривките од град/сенка, обично од мрежа или ткаенина, ги штитат посевите од град и блокираат дел од прекумерната светлина. $ се однесува на AUD.
Меѓу објектите за контролирана средина во Соединетите Држави, стаклени или поликарбонатни (поли) оранжерии (47%) се почести од внатрешните вертикални фарми (30%), ниско-технолошките пластични обрачи (12%), фармите за контејнери (7%) ) и внатрешни системи за длабока вода култура (4%). Помеѓу системите за растење, хидропониката (49%) е почеста од системите базирани на почва (24%), аквапоничните (15%), аеропонските (6%) и хибридните (аеропоника, хидропоника, почва) системи (6%) [19,20].
Австралија има многу малку воспоставени напредни вертикални фарми, најмногу поради фактот што има малку густо населени градови. Сепак, Австралија има околу 1000 хектари стаклена градина [16,17] и извозот на свеж зеленчук и овошје значително се зголеми од 2006 до 2016 година за Австралија [16] со зголемување на подпокриените култури. Иако Австралија направи одличен почеток во земјоделството во затворени простории и секторот има огромен потенцијал за раст, потребно е време да созрее и понатамошен развој за да стане клучен играч на глобално ниво. Во моментов, комерцијално ориентирани затворени фарми може да се категоризираат во следните три нивоа на технолошки напредок: ниска, средна и висока технологија. Секој од нив е подетално дискутиран во следните делови.
2.1. Нови технологии за ниско-технолошки поли-тунели
Нискотехнолошките стакленички објекти кои најмногу придонесуваат за заштитеното одгледување имаат неколку ограничувања кои бараат технолошки решенија за да помогнат во нивната транзиција во профитабилни средно или високотехнолошки капацитети кои произведуваат висококвалитетни култури со минимални ресурси. Нискотехнолошките поли-тунели сочинуваат 80-90% од производството на стакленички култури на глобално ниво [20] и во Австралија [17]. Со оглед на големиот дел од нискотехнолошките политунели во заштитените култури и нивните ниски нивоа на клима, фертигација и контрола на штетници, важно е да се решат поврзаните предизвици со цел да се зголеми производството и економскиот принос за одгледувачите.
Нивото на ниска технологија опфаќа различни видови поли-тунели кои можат да варираат од импровизирани метални конструкции со пластични облоги до постојани наменски конструкции. Општо земено, тие не се контролираат надвор од можноста да се подигне пластичната обвивка кога надвор е премногу жешко или облачно. Овие пластични покривки го штитат родот од град, дожд и студено време и до одреден степен ја продолжуваат сезоната на растење. Овие евтини структури нудат а
остварлив поврат за инвестиции во градинарски култури како што се зелена салата, грав, домати, краставица, зелка и тиквички. Земјоделството во овие поли-тунели се изведува во почвата, додека за понапредните операции може да се користат големи саксии и наводнување капка по капка за домати, боровинки, модри патлиџани или пиперки. Сепак, иако ниско-технолошките заштитени култури имаат смисла за малите одгледувачи, таквите техники страдаат од неколку недостатоци. Нивниот недостаток на контрола на животната средина влијае на конзистентноста на големината и квалитетот на производот и затоа се намалува
пристапот на пазарот на овие производи за бараните клиенти како што се супермаркетите и рестораните. Имајќи предвид дека културата генерално се засадува во почвата, овие фармери се соочуваат и со бројни болести кои се пренесуваат од штетници и почва (на пример, постојана зараза од нематоди). Партнерите во индустријата и истражувањето бараат иновации во обезбедувањето решенија за дизајн на објекти и системи за управување со култури, како и паметни трговски системи за извоз на производи
и одржување на постојан синџир на снабдување. Стимулации и поддршка од тела за финансирање и технолошки иновации (на пример, биолошка контрола, делумна автоматизација во наводнувањето и контрола на температурата) од универзитетите и компаниите може да им помогнат на одгледувачите да преминат кон понапредни технолошки системи за одгледување.
2.2. Надградба на средно-технолошки оранжерии со иновации и нови технологии
Средно-технолошките заштитени култури се широка категорија која опфаќа оранжерии и оранжерии со контролирана средина. Овој дел од секторот за заштитени земјоделски култури бара значителни технолошки надградби ако сака да се натпреварува со големото производство на храна во фарми кои користат нискотехнолошки поли-тунели и висококвалитетни производи од високотехнолошки оранжерии. Контролата на животната средина во оранжериите со средна технологија е обично делумна или интензивна и температурата на некои оранжерии може да се контролира со рачно отворање на покривот, додека
понапредните капацитети имаат единици за ладење и греење. Употребата на соларни панели и паметни филмови се истражува за да се намалат трошоците за енергија и јаглеродните отпечатоци во средно-технолошките оранжерии [21-23].
Додека многу оранжерии сè уште се направени од ПВЦ или стаклена обвивка, паметните филмови може да се применат на овие структури или може да се вградат во дизајнот на стаклена градина за да се зголеми енергетската ефикасност. Општо земено, висококвалитетните оранжерии користат средства за растење, како што се блоковите Rockwool со внимателно калибрирани течни ѓубрива во различни фази на раст за да го максимизираат приносот на културите. Оплодувањето со CO2 понекогаш се користи во стаклена градина со средна технологија за да се зголеми приносот и квалитетот. Средно-технолошкиот заштитен сектор за земјоделски култури ќе има корист од партнерствата меѓу индустријата и универзитетот за генерирање напредни научни и технолошки решенија, вклучувајќи нови генотипови на култури со висок принос и квалитет, интегрирано управување со штетници, целосно автоматизирано фертигирање и контрола на климата во стаклена градина и роботска помош во управувањето со културите и жетвата.
2.3. Иновации на науката и технологијата за високотехнолошки оранжерии
Високо-технолошките стакленици можат да ги вклучат најновите технолошки достигнувања во физиологијата на културите, фертигирањето, рециклирањето и осветлувањето. Во големи комерцијални оранжерии, на пример, технологијата на „паметно стакло“, соларни фотоволтаични (PV) системи и дополнително осветлување, како што се LED панели, може да се користат за подобрување на квалитетот и приносот на културите. Производителите, исто така, се повеќе ги автоматизираат критичните и/или трудоинтензивните области како што се следењето на културите, опрашувањето и бербата.
Развојот на вештачката интелигенција (AI) и машинското учење (MI) отвори нови димензии за високотехнолошките оранжерии [24-28]. Вештачката интелигенција е збир на компјутерски кодирани правила и статистички модели обучени да препознаваат обрасци во големите податоци и да извршуваат задачи генерално поврзани со човечката интелигенција. Вештачката интелигенција што се користи за препознавање слики се користи за следење на здравјето на културите и препознавање знаци на болест, овозможувајќи побрзо, подобро информирано донесување одлуки за управување и берба на културите - што, денес, може да се постигне
со роботски раце отколку со човечки труд. Интернет на нештата (IoT) нуди решенија за автоматизација кои можат да се прилагодат специјално за апликации за стаклена градина [29]. Така, вештачката интелигенција и IoT можат значително да придонесат во областа на модерното земјоделство преку контролирање и автоматизирање на земјоделските активности [30].
Истражувањето и развојот во областа на земјоделските роботи значително пораснаа во изминатата деценија [31-33]. Автономен систем за берба на култури за пиперка што се приближува до комерцијалната одржливост беше демонстриран со стапка на успех на бербата од 76.5% [31] во Австралија. Во Европа и Израел се развиени прототипови на роботи за одлистување на растенијата домати, берба пиперка (бугарска пиперка) и опрашување на култури од домати [34,35] и би можеле да се комерцијализираат во блиска иднина.
Покрај тоа, софтверските системи за управување со работна сила за големи високотехнолошки оранжерии значително ќе ја оптимизираат ефикасноста на работниците, подобрувајќи ги економските перспективи на овие бизниси. ИТ и инженерската револуција ќе продолжи да ги овластува заштитените култури и земјоделството во затворени простории, дозволувајќи им на одгледувачите да ги следат и управуваат со нивните посеви од компјутери и мобилни уреди, кои дури може да се користат за да се направи критично земјоделство и
пазарни одлуки. Високо-технолошките оранжерии имаат најголем потенцијал да имаат корист за заштитениот австралиски сектор за земјоделски култури, па оттука тековните истражувања и иновации во овие капацитети веројатно ќе се претворат во добро инвестирано време и пари.
2.4. Развивање на вертикални фарми за идни потреби
Во последниве години, забележан е брз развој на „вертикално земјоделство“ во затворен простор ширум светот, особено во земјите со големо население и недоволно земјиште [36,37]. Вертикалното земјоделство претставува 6 милијарди американски долари во вредност, но останува мал дел од глобалниот земјоделски пазар од повеќе трилиони долари [38]. Постојат различни повторувања на вертикално земјоделство, но сите користат вертикално наредени полици за одгледување без почва или хидропонично растење во целосно затворена и контролирана средина, што овозможува висок степен на автоматизација, контрола и конзистентност [39]. Сепак, вертикалното земјоделство останува ограничено на култури со висока вредност и со краток животен циклус поради високите трошоци за енергија и покрај тоа што нуди неспоредлива продуктивност по квадратен метар и високи нивоа на ефикасност на вода и хранливи материи.
Технолошката димензија на вертикалното земјоделство - а особено појавата на „паметните“ стакленици - веројатно ќе ги привлече одгледувачите кои сакаат да работат со новите компјутерски и технологии за големи податоци како што се вештачката интелигенција и Интернетот на нештата (IoT) [40]. Во моментов, сите форми на земјоделство во затворен простор се интензивни за енергија и труд, иако има простор за голем напредок и во технологиите за автоматизација и енергетска ефикасност. Веќе најнапредните форми на земјоделство во затворени простории обезбедуваат сопствена енергија на терен и се независни од општата мрежа за комунални услуги. Градините на покривот може да варираат од едноставни дизајни на градските згради до корпоративни претпријатија на покриви на општинските згради во Њујорк и Париз. Вертикалното земјоделство во затворен простор има светла иднина, особено во екот на пандемијата COVID-19 и е добро позиционирана да го зголеми својот удел на глобалниот пазар на храна, поради
високо ефикасен производствен систем, намалувања на синџирот на снабдување и логистичките трошоци, потенцијал за автоматизација (минимизирање на ракувањето) и лесен пристап и до работната сила и до потрошувачите.
3. Целни култури во заштитено сечење
Во моментов, културите погодни за земјоделство во затворен простор се ограничени по број поради ограничувањата на културите за раст во затворен простор, како и заштитените ограничувања на селењето, како што се високите трошоци за енергија (за осветлување, греење, ладење и водење на различни автоматски системи) што овозможува специфични култури со висока вредност [ 41-43]. Како и да е, економичното производство на разновидна низа на јастиви култури е од суштинско значење ако се сака заштитеното одгледување да има значително влијание врз
глобална безбедност на храната [12,13,44]. Културните култури за одгледување на заштитени зеленчуци значително се разликуваат од оние за производство на отворено поле кои се одгледуваат за толеранција на широк опсег на услови на животната средина, што не е нужно потребно во заштитеното одгледување. Развојот на соодветни сорти ќе бара оптимизација на неколку особини (како што се самоопрашување, неодреден раст, робусни корени) кои се разликуваат од карактеристиките што се гледаат како
пожелно кај земјоделските култури (слика 2) (донесено од [13]).
Слика 2. Пожелни особини за плодните култури кои се одгледуваат во затворен простор под услови на контролирана средина во однос на културите што се одгледуваат на отворено под теренски услови.
Во моментов, овошјето и зеленчукот најдобро прилагодени за земјоделство во затворен простор вклучуваат:
• Оние кои растат на винова лоза или грмушки (домат, јагода, малина, боровинка, краставица, пиперка, грозје, киви);
• Специјалистички култури со висока вредност (хопла, ванила, шафран, кафе);
• Медицински и козметички култури (алги, ехинацеа);
• Малите дрвја (цреши, чоколадо, манго, бадеми) се други остварливи опции [13].
Во следните делови, подетално ги разгледуваме тековните постоечки култури и развојот на нови сорти за земјоделство во затворени простории.
3.1. Постојни култури кои се одгледуваат во објекти со ниска, средна и висока технологија
Системите за заштитени култури со ниска и средна технологија произведуваат главно домати, краставици, тиквички, пиперки, модар патлиџан, зелена салата, азиски зеленило и билки. Во однос на површината, количината на произведено овошје и бројот на бизниси, доматот е најважната градинарска градинарска култура произведена во оранжерии, а потоа пиперката и зелената салата [15,45].
Во Австралија, развојот на објекти со контролирана средина од големи размери е ограничен првенствено на оние што се конструирани за одгледување домати [15]. Проценетиот БВП на овошје, зеленчук и цвеќе за 2017 година, на терен и во заштитени капацитети за одгледување, ја покажува доминацијата на доматот во австралискиот сектор за заштитени култури.
Вкупниот проценет БВП за 2017 година во однос на теренското и под покривното производство на градинарски култури беше највисок за доматите (24%), потоа јагодата (17%), летното овошје (13%), цвеќињата (9%), боровинките (7%), краставица (7%) и пиперка (6%), со азиски зеленчук, билки, модар патлиџан, цреша и бобинки секој со помалку од 6% (Слика 3А).
Слика 3. Проценета бруто вредност на производството (GVP) за севкупното комбинирано производство на земјоделски површини и заштитени култури (A) и импутираниот GVP на култури култивирани под заштитени култури во 2017 година (B) за Австралија.
Меѓу нив, GVP на културите одгледувани во системи за заштитени култури беше највисок за доматите (40%), што доведе со значителна маргина во однос на другите култури, вклучувајќи цвеќиња (11%), јагоди (10%), летни плодови (8%) ) и бобинки (8%), при што секоја од преостанатите култури изнесува помалку од 5% (Слика 3Б). Сепак, австралискиот домашен пазар е заситен со домати со стаклена градина, што ја напушта заштитената земјоделска индустрија
со следните две опции: зголемување на продажбата на овие култури на меѓународните пазари; и/или да се поттикнат некои од постоечките оранжериски одгледувачи во земјата да преминат кон производство на други култури со висока вредност. Процентот на поединечни култури култивирани под заштита беше највисок за бобинки (85%) и домати (80%), проследени со цвеќиња (60%), краставици (50%), цреша и азиски зеленчук (по 40%), јагода и лето.
овошје (секое 30%), боровинки и билки (секое 25%), и конечно, пиперка и модар патлиџан, по 20% [17]. Во моментов, енергетско и трудоинтензивно земјоделство во затворен простор е ограничено на култури со висока вредност што може да се произведат на краток рок со низок влез на енергија [46,47]
Во растителните „фабрики“, доминантните култури што се одгледуваат во моментов се лиснатите зеленило и тревките, поради краткиот период на растење на овие култури (бидејќи не се потребни плодови и семиња) и високата вредност [7], фактот што таквите култури бараат релативно помалку светлина за фотосинтеза [48] и затоа што поголемиот дел од произведената растителна биомаса може да се собере [46,49]. Постои голем потенцијал за подобрување на приносите и квалитетот на културите што се одгледуваат во урбаните фарми [12].
3.2. Истражување на индустријата: Каде лежат интересите на учесниците?
Идентификацијата на клучните истражувачки теми е од суштинско значење за подобрување на ефикасноста на јавното и приватно финансираното истражување за иднината на заштитените култури. На пример, Центарот за соработка за истражување на идните системи за храна (FFSCRC), инициран од Асоцијацијата на фармери од Нов Јужен Велс (НСВ Фармери), Универзитетот во Нов Јужен Велс (UNSW) и Food Innovation Australia Ltd. (FIAL), се состои од конзорциум на повеќе од 60 основачи
индустријата, владата и учесниците во истражувањето. Нејзините програми за истражување и способност имаат за цел да ги поддржат учесниците во оптимизирање на продуктивноста на регионалните и пери-урбаните системи за храна, преземање на нови производи од прототип на пазарот и имплементирање на брзи синџири на снабдување заштитени со потекло од фарма до потрошувач. За таа цел, FFSRC обезбедува заедничко истражувачко опкружување насочено кон подобрување на заштитените култури со цел да го зајакне нашиот капацитет за извоз на висококвалитетни градинарски производи и да и помогне на Австралија да стане лидер во науката и технологијата за секторот за заштитени култури.
Учесниците беа анкетирани за да се идентификуваат целните култури за земјоделство во затворен простор. Меѓу учесниците кои идентификуваа целни култури, интересот за свеж зеленчук (29%) беше најголем, следен од интересот за овошните култури (22%); медицински канабис, други лековити билки и специјализирани култури (13%); автохтони/автохтони видови (10%); печурки/габи (10%); и лиснато зеленило (3%) (Слика 4).
Слика 4. Класификација на културите произведени моментално од учесниците на FFSCRC во заштитените капацитети за одгледување и оттука, веројатниот интерес на учесниците да најдат решенија за попродуктивно одгледување на овие култури под покривка.
Анкетата се базираше на информации за учесниците достапни на интернет; стекнувањето подетални информации ќе биде од клучно значење за разбирање и исполнување на специфичните барања на учесниците.
3.3. Одгледување нови сорти за објекти за контролирана животна средина
Технологиите за размножување достапни за подобрување на растителни и други растителни растенија брзо напредуваат [50]. Во заштитеното одгледување, динамичен економски сектор со брзи промени во трендовите на пазарот и преференциите на потрошувачите, изборот на вистинската сорта е критичен [44,51]. Постојат многу студии кои проценуваат приспособување на култури со висока вредност како што се доматот и модар патлиџан за оранжериско производство [52,53]. Новите технологии за размножување [50] го олеснија развојот на нови сорти со посакувани особини, а некои компании почнаа да дизајнираат растенија за раст во контролирани средини под LED светилки [20]. Сепак, сортите се одгледуваат главно за да се максимизира приносот под многу променливи теренски услови [46]. Карактеристиките на културите, како што се толеранцијата на суша, топлина и мраз - кои се пожелни кај земјоделските култури, но обично носат казни за принос - генерално не се потребни во
внатрешно земјоделство.
Клучните особини кои може да се таргетираат за приспособување на посевите со поголема вредност на земјоделството во затворен простор вклучуваат кратки животни циклуси, континуирано цветање, низок сооднос помеѓу корените и пукањата, подобрени перформанси при ниско внесување на фотосинтетичка енергија и пожелни карактеристики на потрошувачите, вклучувајќи вкус, боја, текстура и специфична содржина на хранливи материи [12,13]. Дополнително, одгледувањето специјално за повисок квалитет ќе произведе многу посакувани производи со висока пазарна вредност. Спектарот на светлината, температурата, влажноста и снабдувањето со хранливи материи може да се управуваат за да се промени акумулацијата на целните соединенија во лисјата и плодовите [54,55] и да се зголеми хранливата вредност на земјоделските култури, вклучително и протеините (квантитет и квалитет), витамините А, Ц и Е, каротеноиди, флавоноиди, минерали, гликозиди и антоцијани [12]. На пример, природни мутации (во винова лоза) и уредување на гени (во киви) се користени за да се измени архитектурата на растенијата, што ќе биде корисно за одгледување во затворени простории во ограничени простори. Во една неодамнешна студија, растенијата од домати и цреши се конструирани со помош на CRISPR-Cas9 за да се комбинираат следните три пожелни особини: џуџест фенотип, компактна навика за раст и предвремено цветање. Соодветноста на добиените „уредени“ сорти на домати за употреба во системи за земјоделство во затворени простории беше потврдена со користење на теренски и комерцијални испитувања на вертикална фарма [56].
Прегледот на молекуларното размножување за да се создадат оптимизирани култури ја дискутираше додадената вредност на земјоделските производи преку развој на земјоделски култури со здравствени придобивки и како лекови за јадење [46]. Главните пристапи за развој на земјоделски култури со здравствени придобивки беа идентификувани како акумулација на големи количини на посакувана внатрешна хранлива материја или намалување на несаканите соединенија и акумулација на вредни соединенија кои
вообичаено не се произведуваат во културата.
4. Предизвици и можности во заштитените култури и земјоделството во затворен простор
Напредните капацитети за заштитени култури и земјоделски објекти во затворен простор имаат релативно мало влијание врз животната средина. Додека одгледувањето на култури под покривка е енергетски поинтензивно од многу други методи на земјоделство, способноста да се ублажат влијанијата на временските услови, да се обезбеди следливост и да се одгледува поквалитетна храна промовира доследна испорака на квалитетни производи, привлекувајќи принос што многу ги надминува дополнителните трошоци за производство [18]. Главните предизвици во заштитеното одгледување вклучуваат:
• Високи капитални трошоци, поради високите цени на земјиштето во внатрешно-урбаните и пери-урбаните области;
• Висока потрошувачка на енергија;
• Побарувачка за квалификувана работна сила;
• Управување со болести без хемиски контроли; и
• Развој на индекси за нутритивен квалитет - за да се дефинираат и сертифицираат квалитетните аспекти на производот - за култури што се одгледуваат во затворени простории.
Во следниот дел, ќе разговараме за некои од предизвиците и можностите поврзани со заштитеното одгледување.
4.1. Оптимални услови за висока продуктивност и ефикасно користење на ресурсите
Поголемото разбирање на барањата на културите во различни фази на раст и под различни светлосни услови е од суштинско значење ако одгледувачите сакаат да одржуваат рентабилно растително производство во контролирани средини. Ефикасното управување со околината на стаклена градина, вклучувајќи ги нејзините климатски и нутритивни елементи, како и структурните, како и механичките услови, може значително да го зголеми квалитетот и приносот на овошјето [57]. Факторите на околината за раст можат да влијаат на растот на растенијата, стапките на испарување и физиолошките циклуси. Меѓу климатските фактори, сончевото зрачење е најважно бидејќи фотосинтезата бара светлина, а приносот на културите е директно пропорционален на нивоата на сончевата светлина до точките на заситеност на светлината за фотосинтеза. Честопати, прецизната контрола на животната средина бара високи трошоци за енергија, намалувајќи ја профитабилноста на земјоделството со контролирана средина. Енергијата потребна за греење и ладење на стаклена градина останува главна грижа и цел за оние кои сакаат да ги намалат трошоците за енергија [6]. Материјалите за застаклување и иновативните технологии за стакло како што е Smart Glass [58] нудат ветувачки можности за намалување на трошоците поврзани со одржување на температурата на стаклена градина и контролирање на еколошките променливи. Во денешно време, иновативните технологии за стакло и ефективни системи за ладење се инкорпорирани во заштитените култури во стакленички објекти. Материјалите за застаклување имаат потенцијал да се намалат
потрошувачката на електрична енергија, со апсорпција на вишокот на сончево зрачење и пренасочување на светлосната енергија за генерирање електрична енергија користејќи фотоволтаични ќелии [59,60].
Сепак, материјалите за покривање влијаат на микроклимата на стаклена градина [61,62] вклучувајќи ја и светлината [63] и затоа е важно да се процени влијанието на новите материјали за застаклување врз растот и физиологијата на растенијата, употребата на ресурси, приносот и квалитетот на културите во средини во кои фактори како што се CO2, температурата, хранливите материи и наводнувањето се ригорозно контролирани. На пример, полутранспарентните органски фотоволтаици (OPV) базирани на мешавина од региорегуларен поли(3-хексилтиофен) (P3HT) и метил естер на фенил-C61-бутерна киселина (PCBM) беа тестирани за одгледување на растенија од пиперка (Capsicum annuum). Под сенката на OPV, растенијата од пиперка произвеле 20.2% повеќе овошна маса, а засенчените растенија биле 21.8% повисоки на крајот на сезоната на растење [64]. Во друга студија, намалувањето на PAR предизвикано од флексибилните фотоволтаични панели на покривот не влијаеше на приносот, морфологијата на растението, бројот на цветови по гранка, бојата на овошјето, цврстината и pH вредноста [65].
Филмот од „паметно стакло“ со ултра ниска рефлексија, Solar Gard™ ULR-80 [58], моментално се тестира во производството во стаклена градина. Целта е да се реализира потенцијалот на материјалите за застаклување со прилагодлива пропустливост на светлина и да се намалат високите трошоци за енергија поврзани со операциите во високотехнолошките стакленички хортикултурни објекти. Паметниот стаклен филм (SG) се применува на стандардното стакло на поединечни заливи за стакленици во објекти кои одгледуваат градинарски култури користејќи комерцијални вертикално одгледување и практики за управување [66,67]. Испитувањата со модар патлиџан под SG покажаа поголема енергетска и фертигација ефикасност [42], но исто така го намалија приносот на модар патлиџан, поради високите стапки на абортус на цвеќе и/или овошје како последица на фотосинтезата ограничена со светлина [58]. На употребениот филм SG можеби ќе му треба модификација за да се создадат оптимални услови на светлина и да се минимизираат ограничувањата на светлината за плодовите со висока содржина на јаглерод, како што е модар патлиџан.
Употребата на нови материјали за застаклување за заштеда на енергија, како што е паметното стакло, дава одлична можност да се намалат трошоците за енергија во работењето на стаклениците и да се оптимизираат светлосните услови за одгледување на целните култури. Паметните прекривни филмови, како што се земјоделските филмови со луминисцентна светлина (LLEAF) имаат потенцијал да го подобрат, како и да го контролираат вегетативниот раст и репродуктивниот развој во средно-технолошки заштитени култури. ЛИСТ
панелите може да се тестираат на различни цветни и нецветни култури за да се утврди дали помагаат да се зголеми вегетативниот и репродуктивниот раст (со менување на физиолошките процеси кои го поткрепуваат растот на растенијата и продуктивноста и квалитетот на културите).
4.2. Управување со штетници и болести
Иако контролираните заштитени капацитети за одгледување може да ги минимизираат штетниците и болестите, откако ќе се воведат, тие се исклучително тешки и скапи за контрола без употреба на токсични синтетички хемикалии. Вертикалното одгледување во затворен простор овозможува внимателно следење на посевите за знаци на штетници или болести, рачно и/или автоматски (со користење технологии за сензори) и усвојувањето на новите роботски технологии и/или процедури за далечинско набљудување ќе го олесни
рано откривање на епидемии и отстранување на заболени и/или заразени растенија [7].
Ќе бидат потребни нови методи за интегрирано управување со штетници (IPM) [68] за ефикасно управување со штетниците во оранжериите. Соодветните стратегии за управување (културни, физички, механички, биолошки и хемиски), заедно со добри културни практики, напредни техники за мониторинг и прецизна идентификација може да го подобрат производството на зеленчук додека го минимизираат зависноста од примената на пестициди. Интегриран пристап за управување со болести вклучува употреба на отпорни сорти, санитарни услови, здрави културни практики и соодветна употреба на пестициди [44]. Развојот на нови IPM стратегии може да ги минимизира трошоците за работна сила и потребата од примена на хемиски пестициди. Земете ја, на пример, употребата на нови, комерцијално одгледани, природно корисни бубачки (на пр., мушичка на вошка, зелена врвка итн.) за справување со штетниците на земјоделските култури и намалување на зависноста од хемиска контрола. Тестирање на различни нови IPM
стратегиите, во изолација и во комбинација, ќе помогнат во развивањето препораки специфични за културите и капацитетите за одгледувачите.
4.3. Квалитет на културите и нутритивни вредности
Заштитеното одгледување им обезбедува на одгледувачите и индустриските партнери високи приноси и висококвалитетни производи во текот на целата година [69]. Одгледувањето на врвно овошје и зеленчук, сепак, бара високо-пропусно тестирање на нутритивните и квалитетните параметри [70]. Основните параметри за квалитет на овошјето вклучуваат содржина на влага, pH, вкупни растворливи материи, пепел, боја на овошје, аскорбинска киселина и киселост што може да се титрира, и напредни нутритивни параметри вклучувајќи шеќери, масти, протеини, витамини и антиоксиданси; мерењата на цврстината и загубата на вода се исто така клучни за дефинирање на индексите за квалитет [66]. Покрај тоа, тестирањето на квалитетот на растителните производи со висок процент може да се вклучи во автоматизиран систем за операции на стаклена градина. Испитувањето на достапните генотипови на култури за параметри за квалитет ќе обезбеди нови високовредни, богати со хранливи материи сорти на овошје и зеленчук за одгледувачите и потрошувачите. Агрономските стратегии, вклучително и опкружувањето за раст и практиките за управување со културите, ќе треба да се оптимизираат за да се подобри производството и густината на хранливи материи на растенијата на овие култури со висока вредност.
4.4. Вработување и достапност на квалификувана работна сила
Барањата за работна сила за индустријата за заштитени земјоделски култури се прошируваат (>5% годишно) и се проценува дека повеќе од 10,000 луѓе низ цела Австралија моментално се директно вработени во индустријата. И покрај високите нивоа на автоматизација, заштитените култури од големи размери бараат значителна работна сила, особено за воспоставување на култури, одржување на културите, механичко опрашување и берба на производите. Со зголемената побарувачка
за висококвалификуваните одгледувачи, понудата на соодветно квалификувани работници останува ниска [18,71]. Ќе биде потребна и квалификувана работна сила за развој на урбаното вертикално земјоделство, кое ќе генерира нови кариери за технолози, проект менаџери, работници за одржување и персонал за маркетинг и малопродажба [7]. Воспоставувањето на повеќенаменски напредни капацитети во комерцијални размери ќе обезбеди можност за решавање на прашањата за истражување, а со тоа ќе ја унапреди целта за максимизирање на продуктивноста во разновидност на култури, истовремено обезбедувајќи образование и обука за вештини кои веројатно ќе бидат многу барани во идниот сектор за заштитени култури.
5. Заклучоци
Во високотехнолошките оранжерии со паметна технологија, постои голем потенцијал за подобрување на профитабилноста со автоматизирање на критичните и/или трудоинтензивните области како што се следењето на културите, опрашувањето и бербата. Развојот на вештачката интелигенција, роботиката и ML отвораат нови димензии за заштитеното сечење. Вертикалните фарми сочинуваат мал дел од глобалниот земјоделски пазар и, и покрај тоа што се многу енергетски интензивни, вертикалното земјоделство нуди неспоредлива продуктивност со високи нивоа на ефикасност на вода и хранливи материи. Економичното производство на различни култури е од суштинско значење доколку се сака заштитеното производство на земјоделски култури да има значително позитивно влијание врз глобалната безбедност на храната. Системите за заштитени култури со ниска и средна технологија произведуваат главно домати, краставици, тиквички, пиперки, модар патлиџан и зелена салата, заедно со азиски зеленило и билки.
Развојот на големи капацитети за контролирана средина во Австралија е ограничен првенствено на одгледување домати. Развивањето на соодветни сорти ќе бара оптимизирање на неколку клучни особини кои се разликуваат од оние кои се сметаат за пожелни кај културите на отворено. Клучните особини кои може да се таргетираат за земјоделство во затворени простории вклучуваат намален животен циклус на културите, континуирано цветање, низок сооднос помеѓу корените и пукањата, зголемени перформанси при ниска фотосинтетика
внесот на енергија и посакуваните карактеристики на потрошувачите, како што се вкусот, бојата, текстурата и специфичната содржина на хранливи материи.
Дополнително, одгледувањето специјално за поквалитетни, нутритивно погусти култури ќе произведе пожелни градинарски (и потенцијално, медицински) производи со одлична пазарна вредност. Профитабилноста и одржливоста на заштитените култури зависи од развивањето решенија за примарните предизвици, вклучувајќи ги трошоците за стартување, потрошувачката на енергија, квалификуваната работна сила, управувањето со штетници и развојот на индексот на квалитет.
Новите материјали за застаклување и технолошките достигнувања кои моментално се истражуваат или пробуваат нудат решенија за справување со еден од најитните предизвици за заштитеното одгледување. Овие достигнувања, потенцијално, би можеле да го дадат потребниот поттик за да му помогнат на заштитениот сектор на земјоделски култури да премине кон одржливо и економично ниво на енергетска ефикасност и да ги исполни растечките барања за безбедност на храната, притоа одржувајќи го квалитетот на културите и хранливоста
содржината и минимизирање на штетните влијанија врз животната средина.
Прилози на авторот: SGC го напишал прегледот со внесување и ревизија обезбедени од DTT, Z.-HC, OG и CIC Сите автори ја прочитале и се согласиле со објавената верзија на ракописот.
Финансирање: Прегледот беше заснован на извештај нарачан и финансиран од Future Food Systems Cooperative Research Centre, кој ги поддржува соработките предводени од индустријата помеѓу индустријата, истражувачите и заедницата. Добивме финансиска поддршка од проектите на Horticulture Innovation Australia (Грант број VG16070 до DTT, Z.-HC, OG, CIC; Грант број VG17003 до DTT, Z.-HC; Грант број LP18000 до Z.-HC) и CRC проект P2 -013 (DTT, Z.-HC, OG, CIC).
Изјава од Одборот за институционална ревизија: Не е применливо.
Изјава за информирана согласност: Не е применливо.
Изјава за достапност на податоци: Не е применливо.
Конфликти на интерес: Авторите не објавуваат конфликт на интереси.
Референци
1. Одделение за економски и социјални прашања на Обединетите нации. Достапно на интернет: https://www.un.org/development/desa/en/ news/population/2018-revision-of-world-urbanization-prospects.html (пристапено на 13 април 2022 година).
2. Одделение за економски и социјални прашања на Обединетите нации. Достапно на интернет: https://www.un.org/development/desa/ publications/world-population-prospects-2019-highlights.html (пристапено на 13 април 2022 година).
3. Binns, CW; Ли, МК; Мејкок, Б. Торхајм, ЛЕ; Наниши, К.; Duong, DTT Климатски промени, снабдување со храна и упатства за исхрана. Ану. Rev. Public Health 2021, 42, 233-255. [CrossRef] [PubMed] 4. Валин, Х.; Песоци, РД; Ван Дер Менсбруге, Д.; Нелсон, ГЦ; Ахамед, Х.; Блан, Е.; Бодирски, Б.; Фуџимори, С. Хасегава, Т.; Хавлик, П.; et al. Иднината на побарувачката за храна: Разбирање на разликите во глобалните економски модели. Земјоделски. Екон. 2014, 45, 51-67. [CrossRef] 5. Хјуз, Н.; Лу, М.; Јинг Сох, В.; Lawson, K. Симулирање на ефектите од климатските промени врз профитабилноста на австралиските фарми. Во работен документ на ABARES; Влада на Австралија: Канбера, Австралија, 2021 година. [CrossRef] 6. Раби, Б.; Чен, З.-Х.; Sethuvenkatraman, S. Заштитени култури во топла клима: Преглед на контрола на влажноста и МЕТОДИ за ладење. Енергии 2019, 12, 2737. [CrossRef] 7. Benke, К.; Томкинс, Б. Идни системи за производство на храна: Вертикално земјоделство и земјоделство со контролирана средина. Одржи. Sci. Вежбајте. Политика 2017, 13, 13–26. [CrossRef] 8. Mougeot, LJA Растејќи подобри градови: урбано земјоделство за одржлив развој; IDRC: Отава, ON, Канада, 2006 година; ISBN 978-1-55250-226-6.
9. Пирсон, Љ. Пирсон, Л. Пирсон, Си Џеј Одржливо урбано земјоделство: залихи и можности. Инт. J. Agric. Одржи. 2010, 8, 7–19. [CrossRef] 10. Tout, D. Хортикултурната индустрија во провинцијата Алмерија, Шпанија. Геогр. J. 1990, 156, 304-312. [CrossRef] 11. Хенри, Р. Иновации во земјоделството и снабдувањето со храна како одговор на пандемијата COVID-19. Мол. Растенија 2020, 13, 1095-1097. [CrossRef] 12. О'Саливен, Ц.; Бонет, Г. Мекинтајр, Ц.; Хохман, З.; Wasson, A. Стратегии за подобрување на продуктивноста, разновидноста на производите и профитабилноста на урбаното земјоделство. Земјоделски. Сист. 2019, 174, 133-144. [CrossRef] 13. О'Саливен, Калифорнија; Мекинтајр, КЛ; Сува, IB; Хани, С.М. Хохман, З.; Bonnett, GD Вертикалните фарми даваат плод. Нат. Биотехнол. 2020, 38, 160-162. [CrossRef] 14. Cuesta Roble ослободува. Глобална статистика за стакленички. 2019. Достапно на интернет: https://www.producegrower.com/article/cuestaroble-2019-global-greenhouse-statistics/ (пристапено на 13 април 2022 година).
15. Хедли, Д. Контролирана средина за хортикултурна индустрија потенцијал во Нов Јужен Велс; Универзитет во Нова Англија: Армидејл, Австралија, 2017 година; стр. 25.
16. Светска карта на зеленчук. 2018. Достапно на интернет: https://research.rabobank.com/far/en/sectors/regional-food-agri/world_ vegetable_map_2018.html (пристапено на 13 април 2022 година).
17. Graeme Smith Consulting - Општи информации за индустријата. Достапно на интернет: https://www.graemesmithconsulting.com/index. php/information/general-industry-information (пристапено на 13 април 2022 година).
18. Дејвис, Ј. Одгледување на заштитени култури во Австралија до 2030 година; Заштитено сечење Австралија: Перт, Австралија, 2020 година; стр. 15.
19. Агрилист. Состојба на затворено земјоделство; Агрилист: Бруклин, Њујорк, САД, 2017 година.
20. Земјоделство без почва во затворени простории: Фаза I: Испитување на индустријата и влијанијата на контролираната средина Земјоделство|Публикации|WWF.
Достапно на интернет: https://www.worldwildlife.org/publications/indoor-soilless-farming-phase-i-examining-the-industry-andimpacts-of-controlled-environment-agriculture (пристапено на 13 април 2022 година). Култури 2022, 2 184
21. Емот, CJM; Рор, ЈА; Кампој-Квилс, М.; Кирчарц, Т.; Урбина, А.; Екинс-Даукес, Њу Џерси; Nelson, J. Органски фотоволтаик
оранжерии: Единствена апликација за полутранспарентни PV? Енергетска околина. Sci. 2015, 8, 1317–1328. [CrossRef] 22. Маручи, А.; Замбон, И. Колантони, А.; Монарка, Д. Комбинација од земјоделски и енергетски цели: Евалуација на прототип на фотоволтаичен тунел за стаклена градина. Обнови. Одржи. Energy Rev. 2018, 82, 1178-1186. [CrossRef] 23. Торелас, М.; Антон, А.; Лопез, JC; Баеза, ЕЈ; Пара, ЈП; Муњоз, П.; Монтеро, JI LCA на култура на домати во стаклена градина со повеќе тунели во Алмерија. Инт. J. Проценка на животниот циклус. 2012, 17, 863-875. [CrossRef] 24. Капонето, Р.; Фортуна, Л. Нунари, Г. Очипинти, Л. Xibilia, MG Меки пресметки за контрола на климата во стаклена градина. IEEE Trans. Fuzzy Syst. 2000, 8, 753-760. [CrossRef] 25. Гуо, Д.; Хуан, Ј.; Чанг, Л.; Џанг, Ј.; Хуанг, Д. Дискриминација на статусот на водата во зоната на коренот на растенијата во производството на оранжерии врз основа на техники за фенотипизација и машинско учење. Sci. Реп. 2017, 7, 8303. [CrossRef] 26. Хасабис, Д. Вештачка интелигенција: Шаховски натпревар на векот. Природа 2017, 544, 413-414. [CrossRef] 27. Хеминг, С.; де Цварт, Ф.; Елингс, А.; Ригини, И.; Петрополу, А. Далечинска контрола на производството на зеленчук во стаклена градина со вештачка интелигенција - стаклена градина клима, наводнување и растително производство. Сензори 2019, 19, 1807. [CrossRef] [PubMed] 28. Таки, М.; Абданан Мехдизадех, С. Рохани, А.; Рахнама, М. Рахмати-Јонеидабад, М. Применето машинско учење во симулација на стаклена градина; нова апликација и анализа. Инф. Преработка на земјоделски. 2018, 5, 253-268. [CrossRef] 29. Шамшири, РР; Хамед, И.А. Торп, КР; Баласундрам, СК; Шафијан, С.; Фатемие, М.; Султан, М. Махнс, Б.; Samiei, S. Автоматизација на стаклена градина со користење на безжични сензори и IoT инструменти интегрирани со вештачка интелигенција; IntechOpen: Риека, Хрватска, 2021 година; ISBN 978-1-83968-076-2.
30. Субеш, А.; Mehta, CR Автоматизација и дигитализација на земјоделството со користење на вештачка интелигенција и интернет на нештата. Артиф. Интелигенција. Земјоделски. 2021, 5, 278-291. [CrossRef] 31. Ленерт, Ц.; МекКул, Ц.; Са, И.; Перез, Т. Робот за берење слатка пиперка за заштитени средини за сечење. arXiv 2018, arXiv:1810.11920.
32. Ленерт, Ц.; МекКул, Ц.; Корк, П.; Са, И.; Стачнис, Ц.; Хентен, ЕЈВ; Нието, Ј. Специјално издание за земјоделска роботика. J. Теренски робот. 2020, 37, 5–6. [CrossRef] 33. Шамшири, Р.; Велциен, Ц.; Хамед, И.А. Јуле, ИЈ; Грифт, ТЕ; Баласундрам, СК; Питонакова, Л. Ахмад, Д.; Chowdhary, G. Истражување и развој во земјоделската роботика: перспектива на дигиталното земјоделство. Инт. J. Agric. Биол. инж. 2018, 11, 1–14. [CrossRef] 34. Балендонк, Ј. Роботот Sweeper ги бере првите пиперки. Грин. Инт. Маг. Грин. Расте. 2017, 6, 37.
35. Јуан, Т.; Џанг, С.; Шенг, Х.; Ванг, Д.; Гонг, Ј.; Li, W. Автономен робот за опрашување за хормонски третман на цвет од домати во стаклена градина. Во Зборник на трудови од 2016 3-та меѓународна конференција за системи и информатика (ICSAI), Шангај, Кина, 19–21 ноември 2016 година; стр. 108–113.
36. Мехарг, АА Перспектива: Мониторинг на потребите на градското земјоделство. Природа 2016, 531, S60. [CrossRef] [PubMed] 37. Томаер, С.; Specht, К.; Хенкел, Д.; Диерих, А.; Зиберт, Р. Фрајзингер, УБ; Sawicka, M. Земјоделство во и на урбани згради: Сегашна практика и специфични новини на земјоделството со нулта површина (ZFarming). Обнови. Земјоделски. Системот за храна. 2015, 30, 43-54. [CrossRef] 38. Ghannoum, O. Зелените пукања на закрепнувањето. Отворен форум. 2020. Достапно на интернет: https://www.openforum.com.au/the-greenshoots-of-recovery/ (пристапено на 13 април 2022 година).
39. Деспомиер, Д. Земјоделство на градот: Подемот на урбаните вертикални фарми. Трендови Биотехнол. 2013, 31, 388-389. [CrossRef] 40. Јанг, Ј.; Лиу, М.; Лу, Ј.; Миао, Ј.; м-р Хосаин; Алхамид, МФ Ботанички интернет на нештата: Кон паметно земјоделство во затворен простор
поврзување луѓе, растенија, податоци и облаци. Моб. Netw. Апликација 2018, 23, 188-202. [CrossRef] 41. Самаранајаке, П.; Лианг, В.; Чен, З.-Х.; Ткиво, Д.; Лан, Y.-C. Одржливо заштитено одгледување: студија на случај за сезонските влијанија врз потрошувачката на енергија во стаклена градина за време на производството на пиперка. Енергии 2020, 13, 4468. [CrossRef] 42. Лин, Т.; Голдсворти, М. Чаван, С.; Лианг, В.; Маер, Ц.; Ганум, О.; Казонели, ЦИ; Ткиво, ДТ; Лан, Y.-C.;
Сетувенкатраман, С. et al. Новиот материјал за покривање ја подобрува енергијата на ладење и ефикасноста на фертигација за производство на модар патлиџан во стаклена градина. Енергија 2022, 251, 123871. [CrossRef] 43. Samaranayake, П.; Маер, Ц.; Чаван, С.; Лианг, В.; Чен, З.-Х.; Ткиво, ДТ; Лан, Y.-C. Минимизирање на енергијата во заштитена постројка за сечење со користење на точки за стекнување на повеќе температури и контрола на поставките за вентилација. Енергии 2021, 14, 6014. [CrossRef] 44. ФАО. Добри земјоделски практики за стакленички зеленчукови култури: Принципи за медитерански климатски области; ФАО хартија за производство и заштита на растенијата; ФАО: Рим, Италија, 2013 година; ISBN 978-92-5-107649-1.
45. Hort Innovation Protected Croping-Преглед на истражувањето и идентификација на празнините во истражување и развој за зеленчук (VG16083). Достапно на интернет: https://www.horticulture.com.au/growers/help-your-business-grow/research-reports-publications-factsheets-and-more/project-reports/vg16083-1/vg16083/ (пристапено на 13 април 2022 година).
46. Хиваса-Танасе, К.; Езура, Х. Молекуларно одгледување за создавање оптимизирани култури: од генетска манипулација до потенцијални апликации во фабрики за растенија. Напред. Растенијата наука. 2016, 7, 539. [CrossRef] 47. Kozai, T. Зошто LED осветлување за урбаното земјоделство? Во LED осветлување за урбано земјоделство; Kozai, T., Fujiwara, K., Runkle, ES, Eds.; Спрингер: Сингапур, 2016 година; стр. 3–18. ISBN 978-981-10-1848-0.
48. Квон, С.; Lim, J. Подобрување на енергетската ефикасност во погонските фабрики преку мерење на биоелектричниот потенцијал на растенијата. По информатика во контрола, автоматизација и роботика; Тан, Х., Ед.; Спрингер: Берлин/Хајделберг, Германија, 2011 година; стр. 641–648.
49. Кочета, Г.; Каскиани, Д.; Булгари, Р. Мусанте, Ф.; Колтон, А.; Роси, М. Ferrante, A. Ефикасност на употреба на светлина за производство на зеленчук
во заштитени и затворени средини. Евра. Phys. J. Plus 2017, 132, 43. [CrossRef] Crops 2022, 2 185
50. Џонс, М. Нови технологии за размножување и можности за австралиската индустрија за зеленчук; Horticulture Innovation Australia Limited: Сиднеј, Австралија, 2016 година.
51. Tüzel, Y.; Leonardi, C. Заштитено одгледување во медитеранскиот регион: Трендови и потреби. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Derg. 2009, 46, 215-223.
52. Бергуњу, В. Историјата на доматите: од припитомување до биофармирање. Биотехнол. Adv. 2014, 32, 170-189. [CrossRef] [PubMed] 53. Тахер, Д. Солберг, С.Ø.; Прохенс, Ј. Чоу, Ј.; Рака, М. Ву, Т. Колекција на модар патлиџан во светски центар за зеленчук: Потекло, состав, дисеминација на семиња и употреба во одгледувањето. Напред. Растенијата наука. 2017, 8, 1484. [CrossRef] [PubMed] 54. Хасан, М.М. Башир, Т. Гош, Р.; Ли, СК; Бае, Х. Преглед на ефектите на LED диоди врз производството на биоактивни соединенија и квалитетот на културите. Молекули 2017, 22, 1420. [CrossRef] 55. Пиовен, Ц.; Орсини, Ф.; Боси, С.; Санубар, Р.; Брегола, В.; Динели, Г.; Џанкинто, Г. Оптимален сооднос црвено:сино во лед осветлувањето за нутрацевтско хортикултура во затворен простор. Sci. Хортик. 2015, 193, 202-208. [CrossRef] 56. Квон, Ц.-Т.; Хео, Ј.; Лимон, ZH; Капуа, Ј.; Хатон, СФ; Ван Ек, Ј. Парк, СЈ; Липман, З.Б Брзо прилагодување на овошните култури solanaceae за урбано земјоделство. Nat. Биотехнол. 2020, 38, 182-188. [CrossRef] 57. Шамшири, Р.Р. Џонс, ЏВ; Торп, КР; Ахмад, Д.; Човек, HC; Тахери, С. Преглед на оптимална температура, влажност и дефицит на притисок на пареа за евалуација и контрола на микроклимата во оранжериското одгледување домати: Преглед. Инт. Агрофис. 2018, 32, 287-302. [CrossRef] 58. Чаван, С.Г. Маер, Ц.; Алагоз, Ј.; Филипе, JC; Ворен, ЦР; Лин, Х.; Џија, Б.; Лоик, ЈАС; Казонели, ЦИ; Чен, Ж. et al. Фотосинтезата со ограничена светлина под филм за заштеда на енергија го намалува приносот на модар патлиџан. Food Energy Secur. 2020, 9, e245. [CrossRef] 59. Тимерманс, ГХ; Дума, РФ; Лин, Ј.; Дебије, М.Г Двоен термички/електричен луминисцентен „паметен“ прозорец. Апл. Sci. 2020, 10, 1421. [CrossRef] 60. Јин, Р.; Ксу, П.; Шен, П. Студија на случај: Заштеда на енергија од филм за соларни прозорци во две комерцијални згради во Шангај. Изградба на енергија. 2012, 45, 132-140. [CrossRef] 61. Ким, Х.-К.; Ли, С.-Ј.; Квон, Ј.-К.; Ким, Ј.-Х. Оценување на ефектот на материјалите за покривање врз микроклимата на стаклена градина и топлинските перформанси. Агрономија 2022, 12, 143. [CrossRef] 62. Тој, Х.; Маер, Ц.; Чаван, С.Г. Жао, Ц.-Ц.; Алагоз, Ј.; Казонели, Ц.; Ганум, О.; Ткиво, ДТ; Чен, З.-Х. Материјали за покривање што менуваат светлина и одржливо оранжериско производство на зеленчук: Преглед. Регулатива за раст на растенијата. 2021, 95, 1-17. [CrossRef] 63. Тимерманс, ГХ; Хеминг, С.; Баеза, Е.; Тор, ЕАЈВ; Шенинг, APHJ; Дебије, М.Г Напредни оптички материјали за контрола на сончевата светлина во оранжериите. Adv. Да се одлучат Матер. 2020, 8, 2000738. [CrossRef] 64. Зисис, Ц.; Печливани, Е.М.; Цимикли, С. Мекеридис, Е. Ласкаракис, А. Логотетидис, С. Органски фотоволтаици на покриви на стакленички: ефекти врз растот на растенијата. Матер. Денес Проц. 2019, 19, 65-72. [CrossRef] 65. Арока-Делгадо, Р. Перез-Алонсо, Ј. Callejón-Ferre, Á.-J.; Дијаз-Перез, М. Морфологија, принос и квалитет на стакленички одгледување домати со флексибилни фотоволтаични покривни панели (Алмерија-Шпанија). Sci. Хортик. 2019, 257, 108768. [CrossRef] 66. Тој, Х.; Чаван, С.Г. Хамуи, З.; Маер, Ц.; Ганум, О.; Чен, З.-Х.; Ткиво, ДТ; Казонели, ЦИ Паметниот стаклен филм ја намалува аскорбинската киселина во црвените и портокаловите овошни сорти пиперка без да влијае на рокот на траење. Растенија 2022, 11, 985. [CrossRef] 67. Жао, Ц.; Чаван, С.; Тој, Х.; Џоу, М.; Казонели, ЦИ; Чен, З.-Х.; Ткиво, ДТ; Ганум, О. Паметното стакло влијае на стомачната чувствителност на пиперката во стаклена градина преку изменета светлина. J. Екстензии. Бот. 2021, 72, 3235-3248. [CrossRef] 68. Пилкингтон, ЛЈ; Меселинк, Г.; ван Лентерен, JC; Ле Моте, К. „Заштитена биолошка контрола“ - Биолошко управување со штетници во индустријата за стаклена градина. Biol. Контрола 2010, 52, 216-220. [CrossRef] 69. Соневелд, Ц.; Фугт, В. Исхрана на растенијата во идното оранжериско производство. Во исхраната на растенијата на стакленички култури; Sonneveld, C., Voogt, W., Eds.; Спрингер: Дордрехт, Холандија, 2009 година; стр. 393-403.
70. Трефц, Ц.; Omaye, ST Анализа на хранливи материи на почва и јагоди и малини без земја одгледувани во стаклена градина. Храна Nutr. Sci. 2015, 6, 805–815. [CrossRef] 71. Нудење можности за понатамошно образование на членовите на вегетаријанската индустрија. АУСВЕГ. 2020. Достапно на интернет: https://ausveg.com.au/
статии/понуди-понатамошни-образовни-можности-на-вег-индустрија-членови/ (пристапено на 13 април 2022 година).