ساچین جی. چاوان (1,2،1,3،*)، ژونگ هوآ چن (1،1)، اولا غانوم (1,2)، کریستوفر آی. کازونلی (XNUMX) و دیوید تی. تیس XNUMX،XNUMX)
1. مرکز ملی کشت حفاظت شده سبزیجات، موسسه محیط زیست هاکسبری، سیدنی غربی
دانشگاه، کیف قفل شده 1797، پنریث، NSW 2751، استرالیا. 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. مرکز جهانی نوآوری مبتنی بر زمین، پردیس هاکسبری، دانشگاه وسترن سیدنی،
ریچموند، NSW 2753، استرالیا
3. دانشکده علوم، دانشگاه وسترن سیدنی، پنریث، NSW 2751، استرالیا
* مکاتبه: s.chavan@westernsydney.edu.au؛ تلفن: +61-2-4570-1913
چکیده: کشت محافظت شده راهی برای تقویت تولید غذا در مواجهه با تغییرات آب و هوایی ارائه می دهد
و غذای سالم را به طور پایدار با منابع کمتر ارائه دهید. با این حال، برای ایجاد این روش کشاورزی
از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است، ما باید وضعیت کشت حفاظت شده را در زمینه موجود در نظر بگیریم
فن آوری ها و محصولات باغی هدف مربوطه. این بررسی فرصت های موجود را تشریح می کند
و چالش هایی که باید با تحقیق و نوآوری مداوم در این اما هیجان انگیز برطرف شوند
میدان پیچیده در استرالیا امکانات مزرعه سرپوشیده به طور کلی به سه مورد زیر طبقه بندی می شوند
سطوح پیشرفت فناوری: فناوری پایین، متوسط و بالا با چالش های مربوطه
که نیازمند راه حل های نوآورانه هستند. علاوه بر این، محدودیت در رشد گیاه داخلی و محافظت شده است
سیستم های زراعی (مثلاً هزینه های انرژی بالا) استفاده از کشاورزی داخلی را به نسبت محدود کرده است.
محصولات کمی با ارزش بالا از این رو، ما نیاز به توسعه ارقام جدید زراعی مناسب برای کشاورزی داخلی داریم
که ممکن است با موارد مورد نیاز برای تولید در میدان باز متفاوت باشد. علاوه بر این، کشت محافظت شده است
به هزینه های راه اندازی بالا، نیروی کار ماهر گران قیمت، مصرف انرژی بالا و آفت قابل توجه نیاز دارد
و مدیریت بیماری و کنترل کیفیت. به طور کلی، کشت حفاظت شده راه حل های امیدوارکننده ای ارائه می دهد
برای امنیت غذایی، در عین حال کاهش ردپای کربن تولید مواد غذایی. با این حال، برای داخل ساختمان
تولید محصولات زراعی تاثیر مثبت قابل توجهی بر امنیت غذایی و تغذیه جهانی داشته باشد
امنیت، تولید اقتصادی محصولات متنوع ضروری خواهد بود.
کلید واژه ها: کشت حفاظت شده; مزرعه عمودی؛ فرهنگ بدون خاک؛ عملکرد محصول؛ کشاورزی داخلی؛
امنیت غذایی؛ پایداری منابع
1. معرفی
انتظار می رود جمعیت جهان در سال 10 به 2050 میلیارد نفر برسد و پیش بینی می شود که بیشتر رشد در مراکز شهری بزرگ در سراسر جهان رخ دهد [1,2،3,4]. با افزایش جمعیت، تولید غذا باید افزایش یابد و نیازهای تغذیه ای و بهداشتی را برآورده کند و همزمان به اهداف توسعه پایدار سازمان ملل (UN SDGs) دست یابد [2018،19]. کاهش زمین های قابل کشت و اثرات نامطلوب تغییرات آب و هوایی بر کشاورزی چالش های دیگری را ایجاد می کند که نوآوری در سیستم های تولید مواد غذایی آینده را مجبور می کند تا تقاضای فزاینده را در چند دهه آینده برآورده کند. به عنوان مثال، مزارع استرالیایی اغلب در معرض تغییرات آب و هوایی قرار دارند و مستعد تأثیرات طولانی مدت تغییرات آب و هوایی هستند. خشکسالی های اخیر در سراسر شرق استرالیا در سال های 2019-20 و 5-XNUMX بر مشاغل مزرعه تأثیر منفی گذاشت و در نتیجه به تأثیرات نوظهور تغییرات آب و هوایی بر کشاورزی استرالیا افزود [XNUMX].
کشت محافظت شده، همچنین به عنوان کشاورزی داخلی [6] شناخته می شود - از تونل های چندگانه با فناوری پایین تا گلخانه های با فناوری متوسط، تا حدی با محیط زیست کنترل شده، تا گلخانه های "هوشمند" با فناوری پیشرفته و مزارع داخلی - می تواند به افزایش امنیت غذایی جهانی در بیست و یکم کمک کند. قرن. با این حال، در حالی که چشم انداز یک کلان شهر خودپایدار به عنوان راهی برای مقابله با چالش های معاصر جذاب است، جذب کشاورزی در محیط های داخلی مطابقت ندارد.
هیجان و خوش بینی طرفداران آن. کشت محافظت شده و کشاورزی سرپوشیده مستلزم استفاده بیشتر از فناوری و اتوماسیون برای بهینهسازی استفاده از زمین است و در نتیجه راهحلهای هیجانانگیزی برای بهبود تولید مواد غذایی در آینده ارائه میدهد [7]. در سرتاسر جهان، توسعه کشاورزی شهری [8,9،XNUMX] اغلب پس از بحرانهای مزمن و/یا حاد، مانند محدودیتهای نور و فضا در هلند رخ داده است. فروپاشی صنعت موتور در دیترویت؛ سقوط بازار املاک در ساحل شرقی ایالات متحده؛ و محاصره بحران موشکی کوبا. دیگر
انگیزه ها به شکل بازارهای در دسترس است، به عنوان مثال، کشت حفاظت شده در اسپانیا به دلیل دسترسی آسان این کشور به بازارهای اروپای شمالی گسترش یافته است [10]. همراه با چالشهای موجود، همهگیری مداوم COVID-19 میتواند انگیزه لازم برای تغییر کشاورزی شهری را فراهم کند [11].
اگر قرار است کشاورزی شهری نقش مهمی در بهبود امنیت غذایی و تغذیه انسان ایفا کند، باید در سطح جهانی گسترش یابد تا ظرفیت رشد طیف وسیعی از محصولات را به شیوهای با انرژی، منابع و مقرون به صرفهتر داشته باشد. در حال حاضر امکان پذیر است. فرصت های بسیار زیادی برای بهبود بهره وری و کیفیت محصول با جفت شدن پیشرفت ها در کنترل های زیست محیطی، مدیریت آفات، فنومیک و اتوماسیون وجود دارد.
با تلاش های اصلاحی برای هدف قرار دادن صفاتی که باعث بهبود معماری گیاه، کیفیت محصول (طعم و تغذیه) و عملکرد می شود. تنوع بیشتری از محصولات فعلی و در حال ظهور نسبت به انواع محصولات سنتی و همچنین گیاهان دارویی را می توان در مزارع تحت کنترل محیط زیست رشد داد [12,13،XNUMX].
نیاز قریبالوقوع به بهبود امنیت غذایی شهری و کاهش ردپای کربن غذا را میتوان با نوآوریهایی در بخشهای کشاورزی-غذایی، مانند کشت محافظت شده و کشاورزی داخلی عمودی، برطرف کرد. اینها از تونل های پلی با تکنولوژی پایین با حداقل کنترل محیطی، گلخانه های با فناوری متوسط و تا حدی تحت کنترل محیط زیست گرفته تا گلخانه های با فناوری پیشرفته و تأسیسات کشاورزی عمودی با فناوری های پیشرفته را شامل می شود. کشت حفاظت شده سریعترین بخش تولیدکننده مواد غذایی در استرالیا از نظر مقیاس تولید و تأثیر اقتصادی است [12]. صنعت کشت حفاظت شده استرالیا متشکل از تاسیسات با تکنولوژی بالا (17%)، گلخانه ها (20%) و سیستم های تولید زراعی مبتنی بر هیدروپونیک/سوبسترا (52%) است که نشان دهنده نیاز و فرصت برای توسعه بخش کشاورزی است. در این بررسی، وضعیت کشت حفاظت شده را در زمینه فناوریهای موجود و محصولات باغی هدف مربوطه مورد بحث قرار میدهیم و فرصتها و چالشهایی را که باید توسط تحقیقات جاری در استرالیا مورد توجه قرار گیرند، بیان میکنیم.
2. تکنیک ها و فن آوری های فعلی در کشت حفاظت شده
در سال 2019، کل زمین اختصاص داده شده به کشت حفاظت شده - که به طور کلی شامل
رشد محصولات زراعی تحت همه انواع پوشش - در سطح جهان 5,630,000 هکتار (هکتار) برآورد شد [14]. مساحت کل سبزیجات و گیاهانی که در گلخانهها (سازههای دائمی) رشد میکنند، حدود 500,000 هکتار در سطح جهان تخمین زده شده است که 10 درصد از این محصولات در گلخانهها و 90 درصد در گلخانههای پلاستیکی رشد میکنند [15,16،1300]. مساحت گلخانه استرالیا حدود 14 هکتار تخمین زده می شود که گلخانه های با فناوری پیشرفته (حدود 5 کسب و کار فردی که هر کدام کمتر از 17 هکتار را اشغال می کنند) 83٪ از این مساحت را تشکیل می دهند و گلخانه های با فناوری پایین / متوسط 17٪ را تشکیل می دهند [80]. ]. در سطح جهانی، گلخانه های پلاستیکی و گلخانه ها به ترتیب حدود 20 و 16 درصد از کل گلخانه های تولید شده را تشکیل می دهند [XNUMX].
کشت محافظت شده سریعترین بخش تولید کننده مواد غذایی در استرالیا است که ارزش آن در سال 1.5 در حدود 2017 میلیارد دلار در سال است. تخمین زده می شود که حدود 30 درصد از تمام کشاورزان استرالیایی محصولات کشاورزی را به نوعی سیستم کشت محافظت شده کشت می کنند. محصولاتی که تحت پوشش کشت می شوند حدود 20 درصد از کل ارزش تولید سبزیجات و گل را تشکیل می دهند [18]. در استرالیا، منطقه تخمین زده شده برای تولید سبزیجات گلخانه ای برای استرالیای جنوبی (580 هکتار) و به دنبال آن نیو ساوت ولز (500 هکتار) و ویکتوریا (200 هکتار) است، در حالی که کوئینزلند، استرالیای غربی و تاسمانی هر کدام کمتر از 50 هکتار را تشکیل می دهند [17]. ].
بر اساس کتاب آمار باغبانی استرالیا (2014-2015) و بحث با صنعت، ارزش ناخالص تولید (GVP) میوهها، سبزیجات و گلها برای سال 2017 برآورد شد. سیستم های تولید مبتنی بر (52٪) بالاترین ارزش را داشتند، پس از آن سیستم هایی که تحت سیستم های کود دهی خاک (35٪)، با ترکیبی از کوددهی خاک و سیستم های هیدروپونیک / مبتنی بر بستر (11٪)، و با استفاده از هیدروپونیک / مواد مغذی رشد کردند، قرار گرفتند. تکنیک فیلم (NFT) (2%) (شکل 1A). به طور مشابه، در بین انواع حفاظتی، محصولات کشت شده در زیر پوشش های پلی/شیشه ای (63%) دارای بالاترین GVP بودند، پس از آن محصولاتی که تحت پوشش های پلی (23%)، پوشش های تگرگ/سایه (8%) و ترکیبی پلی/تگرگ/سایه رشد کردند، قرار داشتند. را پوشش می دهد (6%) (شکل 1B) [17]. در استرالیا، آمار مربوط به GVP محصولات خاص باغبانی گلخانه ای به آسانی در دسترس نیست [15].
شکل 1. کل تولید ارزش ناخالص (GVP) محصولات تحت کشت حفاظت شده (2017) با سیستم رشد (A) و حفاظت (B). تولید هیدروپونیک/مبتنی بر بستر شامل رشد گیاه بدون خاک با استفاده از یک محیط بی اثر مانند پشم سنگ است. تولید بر پایه خاک/ کود شامل رشد گیاه با استفاده از خاک با کود دهی (کاربرد ترکیبی کود و آب) است. تکنیک فیلم هیدروپونیک / مواد مغذی (NFT) مستلزم گردش یک جریان کم عمق از آب حاوی مواد مغذی محلول است که از طریق ریشه گیاهان در کانال های ضد آب عبور می کند. "پلی" به پلی کربنات اشاره دارد.
پوشش های تگرگ/سایه، معمولاً از مش یا پارچه، محصولات را از تگرگ محافظت می کند و نسبتی از نور بیش از حد را مسدود می کند. $ به AUD اشاره دارد.
در میان تاسیسات محیطی کنترل شده در ایالات متحده، گلخانه های شیشه ای یا پلی کربنات (پلی) (47%) نسبت به مزارع عمودی سرپوشیده (30%)، خانه های حلقه ای پلاستیکی با تکنولوژی پایین (12%)، مزارع کانتینری (7%) رایج تر هستند. ) و سیستم های کشت در آب های عمیق داخلی (4٪). در بین سیستم های در حال رشد، هیدروپونیک (49٪) بیشتر از سیستم های خاکی (24٪)، آکواپونیک (15٪)، ایروپونیک (6٪) و هیبرید (آئروپونیک، هیدروپونیک، خاک) (6٪) است [19,20،XNUMX].
استرالیا مزارع عمودی پیشرفته بسیار کمی دارد که عمدتاً به دلیل این واقعیت است که شهرهای پرجمعیت کمی دارد. با این حال، استرالیا حدود 1000 هکتار منطقه گلخانه ای دارد [16,17،2006] و صادرات سبزیجات و میوه های تازه به طور قابل توجهی از سال 2016 تا 16 برای استرالیا [XNUMX] با افزایش کشت زیر پوشش افزایش یافت. اگرچه استرالیا شروع بسیار خوبی در کشاورزی داخلی داشته است و این بخش دارای پتانسیل رشد عظیمی است، اما برای تبدیل شدن به یک بازیگر کلیدی در مقیاس جهانی نیاز به زمان برای بلوغ و توسعه بیشتر دارد. در حال حاضر، تسهیلات مزرعه سرپوشیده تجاری جهت دار را می توان به سه سطح پیشرفت فن آوری زیر طبقه بندی کرد: کم، متوسط و با تکنولوژی بالا. هر کدام با جزئیات بیشتر در بخش های بعدی مورد بحث قرار می گیرند.
2.1. فن آوری های جدید برای تونل های چندگانه با فناوری پایین
تأسیسات گلخانهای با فناوری پایین که بیشترین کمک را به کشت حفاظتشده دارند، دارای محدودیتهای متعددی هستند که نیازمند راهحلهای فنآوری برای کمک به انتقال آنها به تأسیسات سودآور با فناوری متوسط یا پیشرفته هستند که محصولات با کیفیت بالا با حداقل منابع تولید میکنند. تونل های پلی با فناوری پایین 80 تا 90 درصد از تولید محصولات گلخانه ای در سطح جهان [20] و در استرالیا [17] را تشکیل می دهند. با توجه به نسبت زیاد پلی تونل های با تکنولوژی پایین در محصولات حفاظت شده و سطوح پایین آب و هوا، کوددهی و کنترل آفات آنها، رسیدگی به چالش های مرتبط به منظور افزایش تولید و بازده اقتصادی برای کشاورزان مهم است.
سطح فناوری پایین شامل انواع مختلفی از تونلهای پلی است که میتواند از سازههای فلزی موقت با پوششهای پلاستیکی تا سازههای هدفمند دائمی را شامل شود. به طور کلی، آنها فراتر از توانایی بلند کردن پوشش پلاستیکی زمانی که بیرون خیلی گرم یا ابری می شود، کنترل نمی شوند. این روکش های پلاستیکی محصول را در برابر تگرگ، باران و هوای سرد محافظت می کند و فصل رشد را تا حدودی طولانی می کند. این سازه های ارزان قیمت الف
بازدهی مناسب برای سرمایه گذاری در محصولات سبزیجات مانند کاهو، لوبیا، گوجه فرنگی، خیار، کلم و کدو سبز. کشاورزی در این پلی تونل ها در خاک انجام می شود، در حالی که در عملیات های پیشرفته تر می توان از گلدان های بزرگ و آبیاری قطره ای برای گوجه فرنگی، زغال اخته، بادمجان یا فلفل استفاده کرد. با این حال، در حالی که کشت محافظت شده با فناوری پایین برای تولیدکنندگان کوچک منطقی است، چنین تکنیک هایی از چندین کاستی رنج می برند. عدم کنترل محیطی آنها بر ثبات اندازه و کیفیت محصول تأثیر می گذارد و در نتیجه کاهش می یابد
دسترسی به بازار این محصولات برای مشتریان خواستار مانند سوپرمارکت ها و رستوران ها. با توجه به اینکه محصول به طور کلی در خاک کاشته می شود، این کشاورزان با آفات و بیماری های منتقله از خاک (به عنوان مثال، آلودگی مداوم نماتد) نیز مواجه هستند. شرکای صنعتی و تحقیقاتی به نوآوری در ارائه راه حل ها در سیستم های طراحی تاسیسات و مدیریت محصول و همچنین سیستم های تجاری هوشمند برای صادرات محصولات نیاز دارند.
و یک زنجیره تامین ثابت را حفظ کنید. مشوقها و حمایتهای سازمانهای تامین مالی و نوآوریهای فنآوری (مانند کنترل بیولوژیکی، اتوماسیون جزئی در آبیاری و کنترل دما) از سوی دانشگاهها و شرکتها میتواند به تولیدکنندگان کمک کند تا به سیستمهای کشت فنآوری پیشرفتهتر انتقال یابند.
2.2. ارتقاء گلخانههای با فناوری متوسط با نوآوریها و فناوریهای جدید
محصولات حفاظت شده با فناوری متوسط یک دسته وسیع است که گلخانه ها و گلخانه ها با محیط کنترل شده را در بر می گیرد. اگر بخواهد با تولید مواد غذایی در مقیاس بزرگ در مزارع با استفاده از تونلهای پلی فنآوری پایین و محصولات با کیفیت بالا از گلخانههای با فناوری بالا رقابت کند، این بخش از بخش محصولات حفاظتشده به ارتقای فنآوری قابل توجهی نیاز دارد. کنترل محیطی در گلخانههای با تکنولوژی متوسط معمولاً جزئی یا فشرده است و دمای برخی از گلخانهها را میتوان با باز کردن دستی سقف کنترل کرد.
امکانات پیشرفته تر دارای واحدهای سرمایش و گرمایش است. استفاده از پانل های خورشیدی و فیلم های هوشمند برای کاهش هزینه انرژی و ردپای کربن در گلخانه های با فناوری متوسط مورد بررسی قرار گرفته است [21-23].
در حالی که بسیاری از گلخانهها هنوز از روکش PVC یا شیشه ساخته میشوند، فیلمهای هوشمند را میتوان روی این سازهها اعمال کرد یا میتوان آن را در طراحی گلخانه گنجاند تا بهرهوری انرژی را افزایش داد. به طور کلی، گلخانه های سطح بالا از محیط های رشد مانند بلوک های پشم سنگ با دریافت کود مایع با دقت کالیبره شده در مراحل مختلف رشد برای به حداکثر رساندن محصول استفاده می کنند. کوددهی CO2 گاهی اوقات در گلخانه با فناوری متوسط برای افزایش عملکرد و کیفیت استفاده می شود. بخش محصولات زراعی حفاظت شده با فناوری متوسط از مشارکت صنعت و دانشگاه برای تولید راه حل های علمی و فناوری پیشرفته، از جمله ژنوتیپ های محصول جدید با عملکرد و کیفیت بالا، مدیریت یکپارچه آفات، کوددهی کاملاً خودکار و کنترل آب و هوای گلخانه ای و کمک رباتیک در مدیریت محصول بهره خواهد برد. و برداشت.
2.3. نوآوری های علم و فناوری برای گلخانه های با فناوری پیشرفته
گلخانههای با فناوری پیشرفته میتوانند آخرین پیشرفتهای فنآوری در فیزیولوژی محصول، کوددهی، بازیافت و روشنایی را در خود جای دهند. به عنوان مثال، در گلخانههای تجاری در مقیاس بزرگ، از فناوری «شیشههای هوشمند»، سیستمهای فتوولتائیک خورشیدی (PV) و روشنایی تکمیلی، مانند پانلهای LED، میتوان برای بهبود کیفیت و عملکرد محصول استفاده کرد. تولیدکنندگان همچنین به طور فزاینده ای مناطق بحرانی و/یا کار فشرده مانند نظارت بر محصولات، گرده افشانی و برداشت را خودکار می کنند.
توسعه هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (MI) ابعاد جدیدی را برای گلخانه های با فناوری پیشرفته باز کرده است [24-28]. هوش مصنوعی مجموعهای از قوانین و مدلهای آماری رمزگذاریشده توسط کامپیوتر است که برای تشخیص الگوها در دادههای بزرگ و انجام وظایفی که عموماً با هوش انسانی مرتبط هستند، آموزش دیدهاند. هوش مصنوعی مورد استفاده در تشخیص تصویر برای نظارت بر سلامت محصول و تشخیص علائم بیماری استفاده میشود و تصمیمگیری سریعتر و آگاهانهتر را برای مدیریت و برداشت محصول امکانپذیر میسازد – که امروزه میتوان آن را انجام داد.
توسط بازوهای روباتی به جای کار انسانی. اینترنت اشیا (IoT) راه حل هایی را برای اتوماسیون ارائه می دهد که می تواند به طور خاص برای کاربردهای گلخانه ای سفارشی شود [29]. بنابراین، هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء میتوانند با کنترل و خودکارسازی فعالیتهای کشاورزی سهم قابل توجهی در حوزه کشاورزی مدرن داشته باشند [30].
تحقیق و توسعه در زمینه ربات های کشاورزی در دهه گذشته رشد قابل توجهی داشته است [31-33]. یک سیستم برداشت محصول مستقل برای فلفل دلمه ای که به قابلیت تجاری نزدیک می شود با نرخ موفقیت برداشت 76.5٪ [31] در استرالیا نشان داده شد. نمونههای اولیه رباتها برای برگزدایی گیاهان گوجهفرنگی، برداشت فلفل دلمهای (فلفل دلمهای) و گردهافشانی محصولات گوجهفرنگی [34,35،XNUMX] در اروپا و اسرائیل ساخته شدهاند و میتوانند در آینده نزدیک تجاری شوند.
علاوه بر این، سیستمهای نرمافزاری مدیریت نیروی کار برای گلخانههای با فناوری پیشرفته در مقیاس بزرگ، کارایی کارگران را به طور قابل توجهی بهینه میکند و چشمانداز اقتصادی این مشاغل را بهبود میبخشد. انقلاب فناوری اطلاعات و مهندسی به توانمندسازی محصولات محافظت شده و کشاورزی داخلی ادامه خواهد داد و به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا محصولات خود را از طریق رایانه ها و دستگاه های تلفن همراه نظارت و مدیریت کنند، که حتی می تواند برای کشاورزی حیاتی و حیاتی استفاده شود.
تصمیمات بازار گلخانههای با فناوری پیشرفته بالاترین پتانسیل را برای بهرهمندی از بخش کشاورزی حفاظتشده استرالیا دارند، از این رو تحقیقات و نوآوریهای مداوم در این تأسیسات احتمالاً به زمان و پول سرمایهگذاری مناسب تبدیل خواهد شد.
2.4. توسعه مزارع عمودی برای نیازهای آینده
در سالهای اخیر، توسعه سریع «کشاورزی عمودی» در سرتاسر جهان، به ویژه در کشورهایی با جمعیت زیاد و زمین ناکافی، شاهد بوده است [36,37،6]. کشاورزی عمودی نشان دهنده 38 میلیارد دلار ارزش است اما بخش کوچکی از بازار چند تریلیون دلاری کشاورزی جهانی باقی می ماند [39]. تکرارهای مختلفی از کشاورزی عمودی وجود دارد، اما همه آنها از قفسه های رشد بدون خاک یا هیدروپونیک به صورت عمودی در یک محیط کاملا بسته و کنترل شده استفاده می کنند، که امکان درجه بالایی از اتوماسیون، کنترل و سازگاری را فراهم می کند [XNUMX]. با این حال، کشاورزی عمودی به محصولات با ارزش بالا و چرخه عمر کوتاه به دلیل هزینه های انرژی بالا با وجود ارائه بهره وری بی نظیر در هر متر مربع و سطوح بالای کارایی آب و مواد مغذی، محدود می شود.
بُعد تکنولوژیکی کشاورزی عمودی – و بهویژه، ظهور گلخانههای «هوشمند» – احتمالاً تولیدکنندگان مشتاق به کار با رایانههای نوظهور و فناوریهای کلان داده مانند هوش مصنوعی و اینترنت اشیا (IoT) را جذب میکند [40]. در حال حاضر، همه اشکال کشاورزی داخلی انرژی و نیروی کار زیادی دارند، اگرچه زمینه برای پیشرفت بزرگ هم در اتوماسیون و هم در فناوری های کارآمد انرژی وجود دارد. در حال حاضر، پیشرفته ترین اشکال کشاورزی داخلی، انرژی خود را در محل تامین می کنند و مستقل از شبکه عمومی شهری هستند. باغهای پشت بام میتوانند از طرحهای ساده در بالای ساختمانهای شهری گرفته تا شرکتهای بزرگ پشت بام در ساختمانهای شهرداری در نیویورک و پاریس متفاوت باشند. کشاورزی عمودی در فضای داخلی آینده روشنی دارد، به ویژه در پی همهگیری کووید-19 و موقعیت خوبی برای افزایش سهم خود از بازار جهانی غذا دارد.
سیستم تولید بسیار کارآمد، کاهش در زنجیره تامین و هزینه های لجستیک، پتانسیل اتوماسیون (به حداقل رساندن حمل و نقل) و دسترسی آسان به نیروی کار و مصرف کنندگان.
3. محصولات هدف در کشت حفاظت شده
در حال حاضر، تعداد محصولات مناسب برای کشاورزی داخلی به دلیل محدودیتهای محصول برای رشد داخلی و همچنین محدودیتهای کشت محافظت شده مانند هزینه انرژی بالا (برای روشنایی، گرمایش، سرمایش و راهاندازی سیستمهای مختلف خودکار) محدود است که به محصولات خاص با ارزش بالا اجازه میدهد. 41-43]. با این حال، تولید اقتصادی مجموعه متنوعی از محصولات خوراکی ضروری است اگر کشت حفاظت شده تأثیر قابل توجهی بر روی آن داشته باشد.
امنیت غذایی جهانی [12,13,44،XNUMX،XNUMX]. ارقام زراعی برای کشت سبزیجات حفاظت شده به طور قابل توجهی با ارقام تولید در مزرعه باز که برای تحمل طیف وسیعی از شرایط محیطی پرورش داده می شوند، متفاوت است، که لزوماً در کشت حفاظت شده مورد نیاز نیست. توسعه ارقام مناسب مستلزم بهینه سازی چندین صفت (مانند خود گرده افشانی، رشد نامشخص، ریشه های قوی) است که با صفاتی که در نظر گرفته می شود متفاوت است.
مطلوب در محصولات در فضای باز (شکل 2) (برگرفته از [13]).
شکل 2. ویژگیهای مطلوب برای محصولات میوهدهی که در داخل خانه تحت شرایط محیطی کنترلشده رشد میکنند نسبت به محصولاتی که در فضای باز در شرایط مزرعه رشد میکنند.
در حال حاضر، میوهها و سبزیجاتی که به بهترین وجه برای کشاورزی در محیطهای داخلی سازگار هستند عبارتند از:
• آنهایی که روی انگور یا بوته رشد می کنند (گوجه فرنگی، توت فرنگی، تمشک، زغال اخته، خیار، فلفل دلمه ای، انگور، کیوی).
• محصولات تخصصی با ارزش بالا (رازک، وانیل، زعفران، قهوه).
• محصولات دارویی و آرایشی (جلبک دریایی، اکیناسه).
• درختان کوچک (گیلاس، شکلات، انبه، بادام) گزینه های قابل دوام دیگری هستند [13].
در بخشهای بعدی، محصولات فعلی موجود و توسعه ارقام جدید برای کشاورزی داخلی را با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار میدهیم.
3.1. محصولات موجود کشت شده در تاسیسات کم، متوسط و با تکنولوژی بالا
سیستمهای کشت حفاظتشده با فناوری پایین و متوسط عمدتاً گوجهفرنگی، خیار، کدو سبز، فلفل دلمهای، بادمجان، کاهو، سبزیجات آسیایی و گیاهان دارویی تولید میکنند. از نظر مساحت، مقدار میوه تولیدی و تعداد مشاغل، گوجه فرنگی مهم ترین محصول سبزی باغی تولید شده در گلخانه ها است و پس از آن فلفل دلمه ای و کاهو قرار دارند [15,45،XNUMX].
در استرالیا، توسعه تأسیسات محیطی کنترل شده در مقیاس بزرگ عمدتاً به آنهایی که برای پرورش گوجه فرنگی ساخته شده اند محدود شده است [15]. GVP تخمینی میوهها، سبزیجات و گلها برای سال 2017، در مزرعه و تأسیسات کشت حفاظتشده، نشاندهنده برتری گوجهفرنگی در بخش کشت حفاظتشده استرالیا است.
GVP کلی تخمین زده شده برای سال 2017 با توجه به تولید مزرعه و زیرپوشش محصولات باغی برای گوجه فرنگی (24%)، پس از آن توت فرنگی (17%)، میوه های تابستانی (13%)، گل (9%)، زغال اخته بالاترین میزان بود. (7%)، خیار (7%) و فلفل دلمه ای (6%)، با سبزیجات آسیایی، گیاهان، بادمجان، گیلاس و انواع توت ها هر کدام کمتر از 6% را تشکیل می دهند (شکل 3A).
شکل 3. ارزش ناخالص تخمینی تولید (GVP) برای کل مزرعه ترکیبی و تولید سبزیجات حفاظت شده (A) و GVP نسبت داده شده محصولات کشت شده تحت کشت حفاظت شده در سال 2017 (B) برای استرالیا.
در این میان، GVP محصولات کشت شده در سیستمهای کشت حفاظتشده برای گوجهفرنگی (40%) بالاترین بود، که با حاشیه قابلتوجهی نسبت به سایر محصولات از جمله گل (11%)، توتفرنگی (10%)، میوههای تابستانی (8%) منجر شد. ) و انواع توت ها (8%)، با هر یک از محصولات باقی مانده کمتر از 5% (شکل 3B). با این حال، بازار داخلی استرالیا توسط گوجهفرنگیهای گلخانهای اشباع شده است، که صنعت کشاورزی حفاظت شده را ترک میکند.
با دو گزینه زیر: افزایش فروش این محصولات در بازارهای بین المللی. و/یا تشویق برخی از تولیدکنندگان گلخانه ای موجود کشور به انتقال به تولید محصولات با ارزش دیگر. نسبت محصولات انفرادی که تحت حفاظت کشت می شوند برای انواع توت ها (85%) و گوجه فرنگی (80%)، پس از آن گل ها (60%)، خیار (50%)، گیلاس و سبزیجات آسیایی (هر کدام 40%)، توت فرنگی و تابستان بیشترین بود.
میوه ها (هر کدام 30 درصد)، زغال اخته و گیاهان دارویی (هر کدام 25 درصد)، و در نهایت فلفل دلمه ای و بادمجان، هر کدام 20 درصد [17]. در حال حاضر، کشاورزی داخلی با انرژی و نیروی کار محدود به محصولات با ارزش بالا است که می توانند در کوتاه مدت با انرژی کم تولید شوند [46,47،XNUMX]
در کارخانههای گیاهی، غالب محصولاتی که در حال حاضر رشد میکنند، سبزیهای برگدار و گیاهان هستند، به دلیل دورههای رشد کوتاه این محصولات (به دلیل عدم نیاز به میوهها و دانهها) و ارزش بالا [7]، این واقعیت که چنین محصولاتی به نور نسبتاً کمتری نیاز دارند. برای فتوسنتز [48] و به دلیل اینکه بیشتر زیست توده گیاهی تولید شده قابل برداشت است [46,49،12]. پتانسیل زیادی برای بهبود عملکرد و کیفیت محصولات کشت شده در مزارع شهری وجود دارد [XNUMX].
3.2. نظرسنجی صنعت: علایق شرکتکنندگان کجاست؟
شناسایی موضوعات کلیدی تحقیقاتی برای بهبود کارایی تحقیقات دولتی و خصوصی برای آینده محصولات حفاظت شده ضروری است. به عنوان مثال، مرکز تحقیقات تعاونی سیستم های غذایی آینده (FFSCRC)، که توسط انجمن کشاورزان نیو ساوت ولز (کشاورزان NSW)، دانشگاه نیو ساوت ولز (UNSW) و Food Innovation Australia Ltd. (FIAL) راه اندازی شده است، از یک کنسرسیوم تشکیل شده است. بیش از 60 تاسیس
شرکت کنندگان صنعت، دولت و تحقیقات. هدف برنامههای تحقیقاتی و توانمندی آن حمایت از مشارکتکنندگان در بهینهسازی بهرهوری سیستمهای غذایی منطقهای و حومه شهری، انتقال محصولات جدید از نمونه اولیه به بازار و اجرای زنجیرههای تامین سریع و محافظتشده از منشأ از مزرعه تا مصرفکننده است. برای این منظور، FFSRC یک محیط تحقیقاتی مشترک با هدف بهبود کشت حفاظت شده به منظور افزایش ظرفیت ما برای صادرات محصولات باغی با کیفیت بالا و کمک به استرالیا برای تبدیل شدن به یک رهبر در علم و فناوری برای بخش محصولات حفاظت شده فراهم می کند.
شرکت کنندگان برای شناسایی محصولات هدف برای کشاورزی داخلی مورد بررسی قرار گرفتند. در میان شرکت کنندگانی که محصولات هدف را شناسایی کردند، علاقه به سبزیجات تازه (29٪) بیشتر بود، و پس از آن علاقه به محصولات میوه (22٪) بود. حشیش دارویی، سایر گیاهان دارویی و محصولات تخصصی (13%)؛ گونه های بومی/بومی (10%)؛ قارچ/قارچ (10%)؛ و سبزیجات برگدار (3%) (شکل 4).
شکل 4. طبقه بندی محصولات تولید شده در حال حاضر توسط شرکت کنندگان FFSCRC در تاسیسات کشت محافظت شده و از این رو، علاقه احتمالی شرکت کنندگان به یافتن راه حل هایی برای رشد بیشتر این محصولات تحت پوشش.
این نظرسنجی بر اساس اطلاعات مربوط به شرکت کنندگان در دسترس بود. کسب اطلاعات دقیق تر برای درک و برآوردن نیازهای خاص شرکت کنندگان بسیار مهم است.
3.3. پرورش ارقام جدید برای تسهیلات محیطی کنترل شده
فن آوری های اصلاحی موجود برای بهبود گیاهان زراعی و سبزیجات به سرعت در حال پیشرفت هستند [50]. در کشت حفاظت شده، یک بخش اقتصادی پویا با تغییرات سریع در روند بازار و ترجیحات مصرف کننده، انتخاب رقم مناسب بسیار مهم است [44,51،52,53]. مطالعات زیادی وجود دارد که سازگاری محصولات با ارزش بالا مانند گوجه فرنگی و بادمجان را برای تولید گلخانه ای ارزیابی می کند [50،20]. فن آوری های جدید اصلاح [46] توسعه ارقام جدید با صفات مطلوب را تسهیل کرده است و برخی از شرکت ها شروع به طراحی گیاهان برای رشد در محیط های کنترل شده تحت لامپ های LED کرده اند [XNUMX]. با این حال، ارقام عمدتا برای به حداکثر رساندن عملکرد در شرایط مزرعه بسیار متغیر [XNUMX] پرورش داده شده اند. صفات گیاهی مانند تحمل به خشکسالی، گرما و یخبندان - که در محصولات کشت شده در مزرعه مطلوب هستند اما معمولاً مجازات عملکرد دارند - معمولاً در
کشاورزی سرپوشیده
صفات کلیدی که میتوان برای تطبیق محصولات با ارزش بالاتر با کشاورزی داخلی مورد هدف قرار داد عبارتند از: چرخه زندگی کوتاه، گلدهی مداوم، نسبت ریشه به ساقه پایین، بهبود عملکرد تحت انرژی کم انرژی فتوسنتزی، و ویژگیهای مصرف کننده مطلوب از جمله طعم، رنگ، بافت و محتوای مواد مغذی خاص [12,13،54,55]. علاوه بر این، پرورش به طور خاص برای کیفیت بالاتر، محصولات بسیار مطلوب با ارزش بازار بالا را تولید می کند. طیف نور، دما، رطوبت و تامین مواد مغذی را می توان به گونه ای مدیریت کرد که تجمع ترکیبات هدف را در برگ ها و میوه ها تغییر دهد [12،9] و ارزش غذایی محصولات از جمله پروتئین ها (کمیت و کیفیت)، ویتامین های A، C را افزایش داد. و E، کاروتنوئیدها، فلاونوئیدها، مواد معدنی، گلیکوزیدها و آنتوسیانین ها [56]. به عنوان مثال، جهشهای طبیعی (در انگور) و ویرایش ژن (در کیوی) برای اصلاح معماری گیاهان مورد استفاده قرار گرفتهاند که برای رشد داخلی در فضاهای محدود مفید خواهد بود. در یک مطالعه اخیر، گیاهان گوجه فرنگی و گیلاس با استفاده از CRISPR-CasXNUMX برای ترکیب سه صفت مطلوب زیر مهندسی شدند: فنوتیپ کوتوله، عادت رشد فشرده و گلدهی زودرس. مناسب بودن گونههای گوجهفرنگی «ویرایششده» برای استفاده در سیستمهای کشاورزی داخلی با استفاده از آزمایشهای مزرعهای و تجاری در مزرعه عمودی تأیید شد [XNUMX].
مروری بر اصلاح مولکولی برای ایجاد محصولات بهینه شده، ارزش افزوده محصولات کشاورزی را با توسعه محصولات کشاورزی با مزایای سلامتی و به عنوان داروهای خوراکی مورد بحث قرار داد [46]. رویکردهای اصلی برای توسعه محصولات کشاورزی با فواید سلامتی به عنوان انباشت مقادیر زیادی از یک ماده مغذی ذاتی مطلوب یا کاهش ترکیبات نامطلوب و تجمع ترکیبات ارزشمند شناسایی شد.
به طور معمول در محصول تولید نمی شوند.
4. چالش ها و فرصت ها در کشت حفاظت شده و کشاورزی سرپوشیده
امکانات پیشرفته کشت محافظت شده و کشاورزی داخلی تأثیر زیست محیطی نسبتاً کمی دارند. در حالی که کشت محصولات تحت پوشش نسبت به بسیاری از روشهای کشاورزی دیگر انرژیبرتر است، توانایی کاهش اثرات آب و هوا، اطمینان از قابلیت ردیابی و رشد مواد غذایی با کیفیت بهتر، تحویل ثابت محصولات با کیفیت را افزایش میدهد و بازدهی را جذب میکند که بسیار بیشتر از هزینههای تولید اضافی است. [18]. چالش های کلیدی در کشت حفاظت شده عبارتند از:
• هزینه های سرمایه ای بالا، به دلیل قیمت بالای زمین در مناطق درون شهری و حومه شهری.
• مصرف انرژی بالا.
• تقاضا برای نیروی کار ماهر.
• مدیریت بیماری بدون کنترل شیمیایی. و
• توسعه شاخص های کیفیت تغذیه - برای تعریف و تایید جنبه های کیفی محصول - برای محصولاتی که در داخل خانه رشد می کنند.
در بخش بعدی، برخی از چالش ها و فرصت های مرتبط با کشت حفاظت شده را مورد بحث قرار می دهیم.
4.1. شرایط بهینه برای بهره وری بالا و استفاده کارآمد از منابع
اگر تولیدکنندگان بخواهند تولید محصول مقرون به صرفه را در محیط های کنترل شده حفظ کنند، درک بیشتر نیازهای محصول در مراحل مختلف رشد و تحت شرایط نوری مختلف ضروری است. مدیریت کارآمد محیط گلخانه شامل عناصر اقلیمی و تغذیه ای و شرایط ساختاری و مکانیکی آن می تواند کیفیت و عملکرد میوه را به میزان قابل توجهی افزایش دهد [57]. عوامل محیطی رشد می توانند بر رشد گیاه، نرخ تبخیر و تعرق و چرخه های فیزیولوژیکی تأثیر بگذارند. در میان عوامل اقلیمی، تابش خورشیدی مهمترین است زیرا فتوسنتز به نور نیاز دارد و بازده محصول با سطوح نور خورشید تا نقاط اشباع نور برای فتوسنتز متناسب است. اغلب اوقات، کنترل دقیق زیست محیطی مستلزم صرف انرژی زیاد است که باعث کاهش سودآوری کشاورزی با محیط کنترل شده می شود. انرژی مورد نیاز برای گرمایش و سرمایش گلخانه یک نگرانی اصلی و هدف برای کسانی است که به دنبال کاهش هزینه های انرژی هستند [6]. مواد لعاب کاری و فن آوری های نوآورانه شیشه مانند شیشه هوشمند [58] فرصت های امیدوارکننده ای را برای کاهش هزینه های مرتبط با حفظ دمای گلخانه و کنترل متغیرهای محیطی ارائه می دهند. امروزه فنآوریهای شیشهای نوآورانه و سیستمهای خنککننده مؤثر در محصولات محافظتشده در تأسیسات گلخانهای گنجانده شدهاند. مواد لعاب پتانسیل کاهش دارند
مصرف الکتریسیته، با جذب تابش اضافی خورشید و هدایت مجدد انرژی نور برای تولید برق با استفاده از سلول های فتوولتائیک [59,60،XNUMX].
با این حال، مواد پوششی بر ریزاقلیمهای گلخانه [61,62،63] از جمله نور [2] تأثیر میگذارند و بنابراین ارزیابی تأثیر مواد جدید لعاب بر رشد و فیزیولوژی گیاه، استفاده از منابع، عملکرد و کیفیت محصول در محیطهایی که عوامل آن مانند CO3، دما، مواد مغذی و آبیاری به شدت کنترل می شود. به عنوان مثال، فتوولتائیک های آلی نیمه شفاف (OPVs) بر اساس ترکیبی از پلی (3-هگزیل تیوفن) (P61HT) و فنیل-C20.2-بوتیریک اسید متیل استر (PCBM) برای کشت گیاهان فلفل (Capsicum annuum) آزمایش شدند. تحت سایه OPVs، گیاهان فلفل 21.8 درصد توده میوه بیشتری تولید کردند و گیاهان سایه دار 64 درصد در پایان فصل رشد بلندتر بودند [65]. در مطالعه دیگری، کاهش PAR ناشی از پانلهای فتوولتائیک انعطافپذیر روی سقف بر عملکرد، مورفولوژی گیاه، تعداد گل در شاخه، رنگ میوه، سفتی و pH تأثیری نداشت [XNUMX].
یک فیلم شیشه ای با بازتاب فوق العاده کم، Solar Gard™ ULR-80 [58]، در حال حاضر در تولید گلخانه ای در حال آزمایش است. هدف این است که پتانسیل مواد لعاب با قابلیت عبور نور قابل تنظیم و کاهش هزینه انرژی بالای مرتبط با عملیات در تاسیسات باغبانی گلخانه ای با فناوری پیشرفته را به همراه داشته باشد. فیلم شیشهای هوشمند (SG) برای شیشههای استاندارد خلیجهای گلخانهای منفرد در تأسیسات رشد محصولات گیاهی با استفاده از روشهای کشت عمودی و مدیریت تجاری استفاده میشود [66,67،42]. آزمایشات بادمجان تحت SG انرژی و کارایی کوددهی بالاتری را نشان داد [58]، اما همچنین عملکرد بادمجان را کاهش داد، به دلیل نرخ بالای سقط گل و/یا میوه در نتیجه فتوسنتز محدود نور [XNUMX]. فیلم SG مورد استفاده ممکن است نیاز به اصلاح داشته باشد تا شرایط نوری بهینه ایجاد کند و محدودیتهای نور را برای میوههایی با غلظت بالای کربن مانند بادمجان به حداقل برساند.
استفاده از مواد جدید لعاب صرفه جویی در انرژی مانند شیشه هوشمند فرصتی عالی برای کاهش هزینه انرژی عملیات گلخانه و بهینه سازی شرایط نور برای کشت محصولات هدف فراهم می کند. فیلمهای پوششی هوشمند مانند فیلمهای کشاورزی ساطع نور شب تاب (LLEAF) پتانسیل افزایش و همچنین کنترل رشد رویشی و رشد تولیدمثلی در محصولات محافظتشده با فناوری متوسط را دارند. برگ
پانل ها را می توان بر روی انواع محصولات گلدار و غیر گلدار آزمایش کرد تا مشخص شود که آیا آنها به افزایش رشد رویشی و زایشی کمک می کنند (با تغییر فرآیندهای فیزیولوژیکی که زیربنای رشد گیاه و بهره وری و کیفیت محصول هستند).
4.2. مدیریت آفات و بیماری ها
اگرچه تاسیسات کشت حفاظت شده کنترل شده ممکن است آفات و بیماری ها را به حداقل برساند، اما پس از معرفی، کنترل آنها بدون استفاده از مواد شیمیایی مصنوعی بسیار دشوار و پرهزینه است. کشاورزی داخلی عمودی امکان نظارت دقیق محصولات را برای علائم آفت یا بیماری، به صورت دستی و/یا خودکار (با استفاده از فناوریهای سنجش) فراهم میکند و استفاده از فناوریهای روباتیک نوظهور و/یا روشهای سنجش از راه دور را تسهیل میکند.
تشخیص زودهنگام شیوع و حذف گیاهان بیمار و/یا آلوده [7].
روش های جدید مدیریت تلفیقی آفات (IPM) [68] برای مدیریت موثر آفات در گلخانه ها مورد نیاز خواهد بود. استراتژی های مدیریتی مناسب (فرهنگی، فیزیکی، مکانیکی، بیولوژیکی و شیمیایی)، همراه با شیوه های فرهنگی خوب، تکنیک های نظارت پیشرفته و شناسایی دقیق می تواند تولید سبزیجات را بهبود بخشد و در عین حال اتکا به کاربردهای آفت کش را به حداقل برساند. یک رویکرد یکپارچه برای مدیریت بیماری شامل استفاده از ارقام مقاوم، بهداشت، اقدامات صحیح فرهنگی و استفاده مناسب از آفتکشها است [44]. توسعه استراتژی های جدید IPM می تواند هزینه های نیروی کار و نیاز به استفاده از آفت کش های شیمیایی را به حداقل برساند. به عنوان مثال، استفاده از حشرات جدید، پرورش یافته تجاری و به طور طبیعی سودمند (به عنوان مثال، شپشک شته، توری سبز و غیره) برای مدیریت آفات محصولات کشاورزی و کاهش وابستگی به کنترل شیمیایی. تست IPM های مختلف جدید
استراتژیها، به صورت مجزا و ترکیبی، به توسعه توصیههای خاص محصول و تسهیلات برای تولیدکنندگان کمک میکنند.
4.3. کیفیت محصول و ارزش های غذایی
کشت محافظت شده به تولیدکنندگان و شرکای صنعتی بازدهی بالا و محصولات با کیفیت بالا در تمام طول سال ارائه می کند [69]. با این حال، کشت میوهها و سبزیجات ممتاز نیاز به آزمایش عملکرد بالا پارامترهای تغذیهای و کیفیت دارد [70]. پارامترهای اساسی کیفیت میوه شامل رطوبت، pH، کل مواد جامد محلول، خاکستر، رنگ میوه، اسید اسکوربیک و اسیدیته قابل تیتراسیون، و پارامترهای تغذیه ای پیشرفته شامل قندها، چربی ها، پروتئین ها، ویتامین ها و آنتی اکسیدان ها می باشد. اندازه گیری سفتی و تلفات آب نیز برای تعریف شاخص های کیفیت بسیار مهم است [66]. علاوه بر این، آزمایش کیفیت بالای تولید محصول می تواند در یک سیستم عملیات گلخانه ای خودکار گنجانده شود. غربالگری ژنوتیپهای گیاهی موجود برای پارامترهای کیفی، انواع جدید میوه و سبزیجات با ارزش بالا و غنی از مواد مغذی را برای تولیدکنندگان و مصرفکنندگان فراهم میکند. استراتژیهای زراعی از جمله محیط رشد و شیوههای مدیریت محصول باید برای افزایش تولید و تراکم مواد مغذی گیاه در این محصولات با ارزش بالا بهینه شوند.
4.4. اشتغال و در دسترس بودن نیروی کار ماهر
نیازهای نیروی کار برای صنعت کشت حفاظت شده در حال گسترش است (بیش از 5% در سال) و تخمین زده می شود که در حال حاضر بیش از 10,000 نفر در سراسر استرالیا به طور مستقیم توسط این صنعت استخدام می شوند. با وجود سطوح بالای اتوماسیون، کشت حفاظت شده در مقیاس بزرگ به نیروی کار قابل توجهی نیاز دارد، به ویژه برای استقرار محصول، نگهداری محصول، گرده افشانی مکانیکی و برداشت محصول. با افزایش تقاضا
برای تولیدکنندگان بسیار ماهر، عرضه کارگران ماهر مناسب کم است [18,71،7]. نیروی کار ماهر نیز برای توسعه کشاورزی عمودی شهری مورد نیاز خواهد بود که مشاغل جدیدی را برای فنآوران، مدیران پروژه، کارگران تعمیر و نگهداری و کارکنان بازاریابی و خردهفروشی ایجاد میکند [XNUMX]. ایجاد تسهیلات پیشرفته در مقیاس تجاری چندمنظوره فرصتی برای پرداختن به سؤالات تحقیقاتی فراهم میکند و در نتیجه هدف حداکثر کردن بهرهوری در تنوع محصولات را پیش میبرد و در عین حال آموزش و آموزش مهارتهایی را که احتمالاً در بخش محصولات حفاظتشده آینده تقاضای بالایی خواهد داشت، ارائه میکند.
5 نتیجه گیری
در گلخانههای با فناوری پیشرفته با فناوری هوشمند، پتانسیل زیادی برای بهبود سودآوری با خودکارسازی مناطق بحرانی و/یا کار فشرده مانند نظارت بر محصول، گردهافشانی و برداشت وجود دارد. توسعه هوش مصنوعی، روباتیک و ML ابعاد جدیدی را برای محصولات محافظت شده باز می کند. مزارع عمودی بخش کوچکی از بازار جهانی کشاورزی را تشکیل می دهند و علیرغم اینکه کشاورزی عمودی بسیار انرژی بر است، بهره وری بی نظیری را با سطوح بالای کارایی آب و مواد مغذی ارائه می دهد. تولید اقتصادی محصولات متنوع ضروری است اگر تولید محصولات محافظت شده تأثیر مثبت قابل توجهی بر امنیت غذایی جهانی بگذارد. سیستمهای کشت حفاظتشده با فناوری پایین و متوسط عمدتاً محصولات گوجهفرنگی، خیار، کدو سبز، فلفل دلمهای، بادمجان و کاهو را به همراه سبزیجات و گیاهان آسیایی تولید میکنند.
توسعه تأسیسات محیطی کنترل شده در مقیاس بزرگ در استرالیا عمدتاً به کشت گوجه فرنگی محدود شده است. توسعه ارقام مناسب مستلزم بهینهسازی چندین صفت کلیدی است که با صفات مطلوب در محصولات در فضای باز متفاوت است. صفات کلیدی که می توان برای کشاورزی داخلی مورد هدف قرار داد شامل کاهش چرخه زندگی محصول، گلدهی مداوم، نسبت ریشه به ساقه پایین، افزایش عملکرد تحت فتوسنتز کم است.
انرژی ورودی و صفات مصرف کننده مطلوب مانند طعم، رنگ، بافت و محتوای مواد مغذی خاص.
علاوه بر این، پرورش به طور خاص برای محصولات با کیفیت بالاتر و از نظر تغذیه ای متراکم تر، محصولات باغی (و بالقوه دارویی) مطلوبی را با ارزش بازار عالی تولید می کند. سودآوری و پایداری کشت حفاظت شده به ایجاد راه حل هایی برای چالش های اولیه از جمله هزینه های راه اندازی، مصرف انرژی، نیروی کار ماهر، مدیریت آفات و توسعه شاخص کیفیت بستگی دارد.
مواد جدید لعابکاری و پیشرفتهای تکنولوژیکی که در حال حاضر در حال تحقیق یا آزمایش هستند، راهحلهایی را برای رسیدگی به یکی از مهمترین چالشهای کشت محافظتشده ارائه میدهند. این پیشرفتها میتوانند به طور بالقوه، تقویت لازم را برای کمک به انتقال بخش محصولات حفاظتشده به سطح پایدار و مقرونبهصرفه از بهرهوری انرژی و برآورده ساختن تقاضاهای رو به رشد برای امنیت غذایی، و در عین حال حفظ کیفیت و تغذیه محصول فراهم کنند.
محتوا، و به حداقل رساندن اثرات مضر زیست محیطی.
مشارکت نویسنده: SGC بررسی را با ورودی و بازبینی ارائه شده توسط DTT، Z.-HC، OG و CIC نوشت همه نویسندگان نسخه منتشر شده نسخه خطی را خوانده و با آن موافقت کرده اند.
بودجه: این بررسی بر اساس گزارشی است که توسط مرکز تحقیقات تعاونی Future Food Systems که از همکاریهای صنعتی بین صنعت، محققان و جامعه حمایت میکند، سفارش و تأمین مالی شده است. ما همچنین از پروژههای نوآوری باغبانی استرالیا (گرنت شماره VG16070 به DTT، Z.-HC، OG، CIC؛ شماره کمک مالی VG17003 به DTT، Z.-HC؛ شماره کمک مالی LP18000 به Z.-HC) و پروژه CRC P2 دریافت کردیم. -013 (DTT، Z.-HC، OG، CIC).
بیانیه هیئت بررسی نهادی: قابل اجرا نیست
بیانیه رضایت آگاهانه: قابل اجرا نیست
بیانیه در دسترس بودن داده ها: قابل اجرا نیست
تضاد منافع: نویسندگان هیچ گونه تضاد منافع را اعلام نمی کنند.
منابع
1. اداره امور اقتصادی و اجتماعی سازمان ملل متحد. در دسترس آنلاین: https://www.un.org/development/desa/en/ news/population/2018-revision-of-world-urbanization-prospects.html (دسترسی در 13 آوریل 2022).
2. اداره امور اقتصادی و اجتماعی سازمان ملل متحد. در دسترس آنلاین: https://www.un.org/development/desa/ publications/world-population-prospects-2019-highlights.html (در 13 آوریل 2022 قابل دسترسی است).
3. Binns، CW; لی، MK; میکاک، بی. تورهایم، LE; نانیشی، ک. Duong، DTT تغییر آب و هوا، عرضه مواد غذایی، و دستورالعمل های رژیم غذایی. آنو. Rev. Public Health 2021, 42, 233-255. [CrossRef] [PubMed] 4. Valin, H.; سندز، RD; ون در منسبروگه، دی. نلسون، جی سی. احمد، ح. بلان، ای. بودیرسکی، بی. فوجیموری، اس. هاسگاوا، تی. هاولیک، پ. و همکاران آینده تقاضای غذا: درک تفاوت ها در مدل های اقتصادی جهانی کشاورزی اقتصاد 2014، 45، 51-67. [CrossRef] 5. هیوز، ن. لو، ام. یینگ سو، دبلیو. Lawson، K. شبیه سازی اثرات تغییرات آب و هوایی بر سودآوری مزارع استرالیا. در مقاله کاری آبرس; دولت استرالیا: کانبرا، استرالیا، 2021. [CrossRef] 6. Rabbi, B.; چن، Z.-H. Sethuvenkatraman، S. کشت حفاظت شده در آب و هوای گرم: بررسی روش های کنترل رطوبت و خنک کننده. Energies 2019, 12, 2737. [CrossRef] 7. Benke, K.; تامکینز، ب. سیستم های تولید مواد غذایی آینده: کشاورزی عمودی و کشاورزی با محیط کنترل شده. حفظ کنید. علمی تمرین کنید. سیاست 2017، 13، 13-26. [CrossRef] 8. Mougeot، LJA در حال رشد شهرهای بهتر: کشاورزی شهری برای توسعه پایدار. IDRC: اتاوا، ON، کانادا، 2006; شابک 978-1-55250-226-6.
9. پیرسون، LJ; پیرسون، ال. پیرسون، CJ کشاورزی پایدار شهری: سرمایه گذاری و فرصت ها. بین المللی جی. آگریک. حفظ کنید. 2010، 8، 7-19. [CrossRef] 10. Tout، D. صنعت باغبانی استان آلمریا، اسپانیا. Geogr. J. 1990, 156, 304-312. [CrossRef] 11. هنری، R. نوآوریها در کشاورزی و تامین غذا در پاسخ به همهگیری COVID-19. مول. Plant 2020, 13, 1095-1097. [CrossRef] 12. O'Sullivan, C.; بونت، جی. مک اینتایر، سی. هوچمن، ز. Wasson، A. استراتژی هایی برای بهبود بهره وری، تنوع محصول و سودآوری کشاورزی شهری. کشاورزی سیستم 2019، 174، 133-144. [CrossRef] 13. O'Sullivan، CA; مک اینتایر، CL; خشک، IB; هانی، اس ام. هوچمن، ز. مزارع عمودی Bonnett، GD به ثمر می رسند. نات بیوتکنول. 2020، 38، 160-162. [CrossRef] 14. Cuesta Roble Releases. آمار جهانی گلخانه 2019. در دسترس آنلاین: https://www.producegrower.com/article/cuestaroble-2019-global-greenhouse-statistics/ (در 13 آوریل 2022 قابل دسترسی است).
15. هدلی، دی. محیط کنترل شده باغبانی پتانسیل صنعت در نیو ساوت ولز. دانشگاه نیوانگلند: آرمیدیل، استرالیا، 2017; پ. 25.
16. نقشه سبزیجات جهان. 2018. در دسترس آنلاین: https://research.rabobank.com/far/en/sectors/regional-food-agri/world_ plant_map_2018.html (دسترسی در 13 آوریل 2022).
17. مشاور گرام اسمیت - اطلاعات عمومی صنعت. در دسترس آنلاین: https://www.graemesmithconsulting.com/index. php/information/general-industry-information (در 13 آوریل 2022 قابل دسترسی است).
18. دیویس، جی. رشد محصولات حفاظت شده در استرالیا تا 2030. کشت حفاظت شده استرالیا: پرت، استرالیا، 2020؛ پ. 15.
19. کشاورزی. وضعیت کشاورزی داخلی؛ Agrilyst: بروکلین، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2017.
20. کشاورزی بدون خاک در محیط داخلی: فاز اول: بررسی صنعت و اثرات محیط کنترل شده کشاورزی|انتشارات|WWF.
در دسترس آنلاین: https://www.worldwildlife.org/publications/indoor-soilless-farming-phase-i-examining-the-industry-andimpacts-of-controlled-environment-agriculture (در 13 آوریل 2022 قابل دسترسی است). محصولات زراعی 2022، 2 184
21. Emmott, CJM; روهر، ج.ا. کامپوی کویلز، ام. کرچارتز، تی. اوربینا، ا. Ekins-Daukes، NJ; نلسون، جی. فتوولتائیک آلی
گلخانه ها: یک برنامه منحصر به فرد برای PV نیمه شفاف؟ محیط انرژی علمی 2015، 8، 1317–1328. [CrossRef] 22. Marucci, A.; زامبون، آی. کولانتونی، ا. Monarca، D. ترکیبی از اهداف کشاورزی و انرژی: ارزیابی نمونه اولیه تونل گلخانه ای فتوولتائیک. تمدید کنید. حفظ کنید. Energy Rev. 2018, 82, 1178–1186. [CrossRef] 23. Torrellas, M.; آنتون، ا. لوپز، جی سی. Baeza، EJ; پارا، جی پی؛ مونوز، پی. Montero، JI LCA یک محصول گوجه فرنگی در یک گلخانه چند تونلی در آلمریا. بین المللی J. ارزیابی چرخه زندگی. 2012، 17، 863-875. [CrossRef] 24. Caponetto, R.; فورتونا، ال. نوناری، جی. Occhipinti، L. Xibilia، MG محاسبات نرم برای کنترل آب و هوای گلخانه. IEEE Trans. سیستم فازی 2000، 8، 753-760. [CrossRef] 25. Guo, D.; خوان، جی. چانگ، ال. ژانگ، جی. Huang, D. تبعیض وضعیت آب منطقه ریشه گیاه در تولید گلخانه ای بر اساس فنوتیپ و تکنیک های یادگیری ماشین. علمی Rep. 2017, 7, 8303. [CrossRef] 26. Hassabis, D. Artificial Intelligence: Chess match of the قرن. طبیعت 2017، 544، 413-414. [CrossRef] 27. Hemming, S.; دی زوارت، اف. الینگس، ا. ریگینی، آی. پتروپولو، ا. کنترل از راه دور تولید سبزیجات گلخانه ای با هوش مصنوعی - آب و هوای گلخانه ای، آبیاری و تولید محصول. Sensors 2019, 19, 1807. [CrossRef] [PubMed] 28. Taki, M.; آبدانان مهدی زاده، س. روحانی، ع. رهنما، م. رحمتی جنیدآباد، م. یادگیری ماشین کاربردی در شبیه سازی گلخانه ای. کاربرد و تحلیل جدید Inf. فرآوری کشاورزی 2018، 5، 253-268. [CrossRef] 29. شمشیری، ر.ر. حمید، IA; تورپ، KR; بالاسوندرام، SK; شفیان، س. فاطمیه، م. سلطان، م. ماهنس، بی. سمیعی، س. اتوماسیون گلخانه ای با استفاده از حسگرهای بی سیم و ابزارهای اینترنت اشیا ادغام شده با هوش مصنوعی. IntechOpen: Rijeka، کرواسی، 2021؛ شابک 978-1-83968-076-2.
30. سوبیش، ع. مهتا، CR اتوماسیون و دیجیتالی کردن کشاورزی با استفاده از هوش مصنوعی و اینترنت اشیا. آرتیف. هوشمند کشاورزی 2021، 5، 278-291. [CrossRef] 31. Lehnert, C.; مک کول، سی. سا، آی. Perez, T. یک ربات جمع آوری فلفل شیرین برای محیط های کشت محافظت شده. arXiv 2018, arXiv:1810.11920.
32. لهنرت، سی. مک کول، سی. کورک، پی. سا، آی. استاکنیس، سی. Henten، EJV; Nieto, J. شماره ویژه در مورد رباتیک کشاورزی. ربات صحرایی جی. 2020، 37، 5-6. [CrossRef] 33. شمشیری، ر. ولتزین، سی. حمید، IA; Yule، IJ; گریفت، TE; بالاسوندرام، SK; پیتوناکوا، ال. احمد، د. Chowdhary, G. تحقیق و توسعه در رباتیک کشاورزی: دیدگاهی از کشاورزی دیجیتال. بین المللی جی. آگریک. Biol. مهندس 2018، 11، 1-14. [CrossRef] 34. ربات Balendonck، J. Sweeper اولین فلفل ها را می چیند. گرین. بین المللی Mag. گرین. رشد. 2017، 6، 37.
35. یوان، تی. ژانگ، اس. شنگ، ایکس. وانگ، دی. گونگ، ی. Li, W. یک ربات گرده افشانی مستقل برای درمان هورمونی گل گوجه فرنگی در گلخانه. در مجموعه مقالات سومین کنفرانس بین المللی سیستم ها و انفورماتیک 2016 (ICSAI)، شانگهای، چین، 3 تا 19 نوامبر 21؛ صص 2016-108.
36. مهرگ، دیدگاه AA: کشاورزی شهر نیاز به نظارت دارد. Nature 2016, 531, S60. [CrossRef] [PubMed] 37. Thomaier, S.; اسپچت، ک. هنکل، دی. دیریک، آ. سیبرت، آر. Freisinger، UB; Sawicka، M. کشاورزی در ساختمانهای شهری و روی ساختمانهای شهری: عملکرد فعلی و تازگیهای خاص کشاورزی در سطح زیر کشت (ZFarming). تمدید کنید. کشاورزی سیستم غذایی 2015، 30، 43-54. [CrossRef] 38. Ghannoum, O. The Green Shoots of Recovery. فروم باز. 2020. در دسترس آنلاین: https://www.openforum.com.au/the-greenshoots-of-recovery/ (در 13 آوریل 2022 قابل دسترسی است).
39. Despommier، D. کشاورزی شهر: ظهور مزارع عمودی شهری. روند بیوتکنول. 2013، 31، 388-389. [CrossRef] 40. Yang, J.; لیو، ام. لو، جی. میائو، ی. حسین، م. الحمید، MF گیاه شناسی اینترنت اشیا: به سوی کشاورزی هوشمند داخلی توسط
اتصال افراد، گیاهان، داده ها و ابرها. اوباش شبکه Appl. 2018، 23، 188-202. [CrossRef] 41. Samaranayake, P.; لیانگ، دبلیو. چن، Z.-H. بافت، دی. Lan، Y.-C. کشت حفاظت شده پایدار: مطالعه موردی اثرات فصلی بر مصرف انرژی گلخانه ای در طول تولید فلفل دلمه ای Energies 2020, 13, 4468. [CrossRef] 42. Lin, T.; گلدزورثی، ام. چاوان، س. لیانگ، دبلیو. مایر، سی. غنوم، او. کازونلی، CI; بافت، DT; Lan، Y.-C.;
Sethuvenkatraman، S. و همکاران یک ماده پوششی جدید انرژی خنک کننده و راندمان کوددهی را برای تولید بادمجان گلخانه ای بهبود می بخشد. انرژی 2022، 251، 123871. [CrossRef] 43. Samaranayake, P.; مایر، سی. چاوان، س. لیانگ، دبلیو. چن، Z.-H. بافت، DT; Lan، Y.-C. به حداقل رساندن انرژی در یک مرکز کشت حفاظت شده با استفاده از نقاط اکتساب چند درجه حرارت و کنترل تنظیمات تهویه. Energies 2021, 14, 6014. [CrossRef] 44. FAO. روشهای خوب کشاورزی برای محصولات سبزیجات گلخانهای: اصول برای مناطق آب و هوایی مدیترانه. مقاله تولید و حفاظت گیاهی فائو؛ فائو: رم، ایتالیا، 2013; شابک 978-92-5-107649-1.
45. Hort Innovation Protected Cropping - بررسی تحقیقات و شناسایی شکاف های تحقیق و توسعه برای سبزیجات برداشت شده (VG16083). در دسترس آنلاین: https://www.horticulture.com.au/growers/help-your-business-grow/research-reports-publications-factsheets-and-more/project-reports/vg16083-1/vg16083/ (دسترسی در 13 آوریل 2022).
46. هیواسا-تناسه، ک. Ezura, H. اصلاح مولکولی برای ایجاد محصولات بهینه شده: از دستکاری ژنتیکی تا کاربردهای بالقوه در کارخانه های گیاهی. جلو. علوم گیاهی 2016, 7, 539. [CrossRef] 47. Kozai, T. چرا روشنایی LED برای کشاورزی شهری؟ در روشنایی LED برای کشاورزی شهری; Kozai, T., Fujiwara, K., Runkle, ES, Eds.; Springer: سنگاپور، 2016; صص 3-18. شابک 978-981-10-1848-0.
48. کوون، اس. Lim, J. بهبود بهره وری انرژی در کارخانه های کارخانه از طریق اندازه گیری پتانسیل بیوالکتریکی گیاه. در انفورماتیک در کنترل، اتوماسیون و رباتیک؛ Tan, H., Ed. Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2011; صص 641-648.
49. کوکتا، جی. کاسیانی، دی. بولگاری، ر. موسانته، اف. کولتون، ا. روسی، ام. Ferrante، A. راندمان استفاده از نور برای تولید سبزیجات
در محیط های حفاظت شده و سرپوشیده یورو فیزیک J. Plus 2017, 132, 43. [CrossRef] Crops 2022, 2 185
50. جونز، ام. فن آوری ها و فرصت های اصلاحی جدید برای صنعت سبزیجات استرالیا. Horticulture Innovation Australia Limited: سیدنی، استرالیا، 2016.
51. توزل، ی. لئوناردی، سی. کشت حفاظت شده در منطقه مدیترانه: روندها و نیازها. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Derg. 2009، 46، 215-223.
52. برگوگنو، وی. تاریخچه گوجه فرنگی: از اهلی شدن تا بیوفارمینگ بیوتکنول. مشاوره 2014، 32، 170-189. [CrossRef] [PubMed] 53. طاهر، د. سولبرگ، S.Ø. پروهنس، جی. چو، ی. راخا، م. وو، تی. مجموعه بادمجان مرکز جهانی سبزیجات: منشاء، ترکیب، انتشار بذر و استفاده در اصلاح. جلو. علوم گیاهی 2017، 8، 1484. [CrossRef] [PubMed] 54. حسن، م.م. بشیر، ت. قوش، ر. لی، SK; بائه، اچ. مروری بر اثرات LED ها بر تولید ترکیبات فعال زیستی و کیفیت محصول Molecules 2017, 22, 1420. [CrossRef] 55. پیوون، سی. اورسینی، اف. بوسی، اس. صنوبر، ر. برگولا، وی. دینلی، جی. جیانکوینتو، جی. نسبت بهینه قرمز: آبی در روشنایی led برای باغبانی داخلی داخلی. علمی. هورتیک. 2015، 193، 202-208. [CrossRef] 56. کوون، سی.-تی. هیو، جی. لیمو، ZH; کاپوآ، ی. هاتون، اس اف. ون اک، جی. پارک، اس جی. لیپمن، ZB سفارشی سازی سریع محصولات میوه solanaceae برای کشاورزی شهری. نات بیوتکنول. 2020، 38، 182-188. [CrossRef] 57. شمشیری، ر.آ. جونز، جی دبلیو. تورپ، KR; احمد، د. مرد، HC; طاهری، س. بررسی دمای بهینه، رطوبت و کمبود فشار بخار برای ارزیابی و کنترل ریزاقلیم در کشت گلخانه ای گوجه فرنگی: یک بررسی بین المللی. آگروفیز. 2018، 32، 287-302. [CrossRef] 58. چاوان، اس جی; مایر، سی. آلاگز، ی. فیلیپ، جی سی. وارن، CR; لین، اچ. جیا، بی. لویک، من. کازونلی، CI; چن، ژ. و همکاران فتوسنتز محدود نور تحت فیلم کم مصرف باعث کاهش عملکرد بادمجان می شود. Food Energy Secur. 2020، 9، e245. [CrossRef] 59. Timmermans، GH; دوما، RF؛ لین، جی. دبیجه، ام جی پنجره "هوشمند" شب تاب دوگانه پاسخگوی حرارتی/الکتریکی. درخواست علمی. 2020، 10، 1421. [CrossRef] 60. یین، آر. خو، پی. شن، پی. مطالعه موردی: صرفه جویی در انرژی از فیلم پنجره خورشیدی در دو ساختمان تجاری در شانگهای. انرژی ساخت. 2012، 45، 132-140. [CrossRef] 61. کیم، اچ.-ک. لی، اس.-ای. Kwon، J.-K. کیم، Y.-H. ارزیابی اثر مواد پوششی بر ریزاقلیم گلخانه و عملکرد حرارتی Agronomy 2022, 12, 143. [CrossRef] 62. او، X. مایر، سی. چاوان، اس جی; ژائو، سی.-سی. آلاگز، ی. کازونلی، سی. غنوم، او. بافت، DT; چن، Z.-H. مواد پوششی تغییر دهنده نور و تولید پایدار سبزیجات گلخانه ای: بررسی تنظیم رشد گیاه. 2021، 95، 1-17. [CrossRef] 63. Timmermans، GH; همینگ، اس. بائزا، ای. ثور، EAJV؛ شنینگ، APHJ; دبیجه، ام جی مواد نوری پیشرفته برای کنترل نور خورشید در گلخانه ها. مشاوره انتخاب کردن ماتر 2020، 8، 2000738. [CrossRef] 64. زیسیس، سی. پچلیوانی، EM; سیمیکلی، س. مکریدیس، ای. لاسکاراکیس، ا. لوگوتتیدیس، اس. فتوولتائیک های آلی در پشت بام گلخانه ها: اثرات بر رشد گیاهان ماتر امروز Proc. 2019، 19، 65-72. [CrossRef] 65. آروکا-دلگادو، آر. پرز-آلونسو، جی. Callejón-Ferre، Á.-J. دیاز پرز، ام. مورفولوژی، عملکرد و کیفیت کشت گوجه فرنگی گلخانه ای با پانل های سقفی فتوولتائیک انعطاف پذیر (آلمریا-اسپانیا). علمی. هورتیک. 2019، 257، 108768. [CrossRef] 66. او، X. چاوان، اس جی; حمویی، ز. مایر، سی. غنوم، او. چن، Z.-H. بافت، DT; کازونلی، CI فیلم شیشه ای هوشمند باعث کاهش اسید اسکوربیک در ارقام میوه فلفل قرمز و نارنجی می شود بدون اینکه تاثیری بر ماندگاری داشته باشد. گیاهان 2022، 11، 985. [CrossRef] 67. ژائو، سی. چاوان، س. او، X. ژو، ام. کازونلی، CI; چن، Z.-H. بافت، DT; غنوم، او. شیشه هوشمند از طریق تغییر نور بر حساسیت روزنه فلفل دلمه ای گلخانه ای تأثیر می گذارد. J. واردات. ربات 2021، 72، 3235-3248. [CrossRef] 68. Pilkington، LJ; مسلینک، جی. ون لنترن، جی سی. لو موتی، ک. "کنترل بیولوژیکی محافظت شده" - مدیریت آفات بیولوژیکی در صنعت گلخانه. Biol کنترل 2010، 52، 216-220. [CrossRef] 69. سونولد، سی. ووگت، دبلیو. تغذیه گیاه در تولیدات گلخانه ای آینده در تغذیه گیاهی محصولات گلخانه ای; Sonneveld, C., Voogt, W., Eds. Springer: Dordrecht، هلند، 2009; pp. 393 403.
70. ترفتز، سی. Omaye، ST تجزیه و تحلیل مواد مغذی خاک و توت فرنگی و تمشک بدون خاک که در گلخانه رشد کرده است. مواد غذایی Nutr. علمی 2015، 6، 805-815. [CrossRef] 71. ارائه فرصت های آموزشی بیشتر به اعضای صنعت گیاهخواری. AUSVEG. 2020. در دسترس آنلاین: https://ausveg.com.au/
مقالات/ارائه-فرصت-آموزش-بیشتر-به-عضو-صنعت-گیاهخواری/ (در 13 آوریل 2022 قابل دسترسی است).