Сацхин Г. Цхаван (1,2,*) , Зхонг-Хуа Цхен (1,3), Оула Гханноум (1) , Цхристопхер И. Цаззонелли (1) и Давид Т. Тиссуе 1,2)
1. Национални центар за заштићено поврће, Институт за животну средину Хавкесбури, Западни Сиднеј
Универзитет, закључана торба 1797, Пенрит, НСВ 2751, Аустралија; з.цхен@вестернсиднеи.еду.ау (З.-ХЦ); о.гханноум@вестернсиднеи.еду.ау (ОГ); ц.цаззонелли@вестернсиднеи.еду.ау (ЦИЦ); д.тиссуе@вестернсиднеи.еду.ау (ДТТ)
2. Глобални центар за иновације засноване на земљи, кампус Хавкесбури, Универзитет Западни Сиднеј,
Ричмонд, НСВ 2753, Аустралија
3. Сцхоол оф Сциенце, Вестерн Сиднеи Университи, Пенритх, НСВ 2751, Аустралија
* Преписка: с.цхаван@вестернсиднеи.еду.ау; Тел.: +61-2-4570-1913
Апстрактан: Заштићени усеви нуди начин за јачање производње хране у условима климатских промена
и испоручују здраву храну одрживо са мање ресурса. Међутим, да би овај начин пољопривреде
економски одрживо, морамо размотрити статус заштићеног усева у контексту расположивих
технологије и одговарајућих циљних хортикултурних усева. Овај преглед приказује постојеће могућности
и изазове који се морају решити сталним истраживањем и иновацијама у овом узбудљивом али
комплексно поље у Аустралији. Пољопривредни објекти у затвореном простору су широко категорисани у следеће три
нивои технолошког напретка: ниске, средње и високе технологије са одговарајућим изазовима
који захтевају иновативна решења. Штавише, ограничења за раст биљака у затвореном простору и заштићене
системи усева (нпр. високи трошкови енергије) ограничили су употребу унутрашње пољопривреде на релативно
неколико усева високе вредности. Дакле, морамо развити нове сорте усева погодне за унутрашњу пољопривреду
који се могу разликовати од оних потребних за производњу на отвореном пољу. Поред тога, заштићени усеви
захтева високе почетне трошкове, скупу квалификовану радну снагу, велику потрошњу енергије и значајне штеточине
и управљање болестима и контролу квалитета. Све у свему, заштићени усеви нуде обећавајућа решења
за сигурност хране, уз истовремено смањење угљичног отиска производње хране. Међутим, за затворене просторе
ратарске производње да има значајан позитиван утицај на глобалну сигурност хране и исхрану
сигурност, економична производња разноврсних усева биће од суштинског значаја.
Кључне речи: заштићени усеви; вертикална фарма; култура без земље; перформансе усева; затворена пољопривреда;
сигурност хране; одрживост ресурса
КСНУМКС. увод
Очекује се да ће глобална популација достићи скоро 10 милијарди 2050. године, при чему се предвиђа да ће се већина раста десити у великим урбаним центрима широм света [1,2]. Како се становништво повећава, производња хране мора да се повећава и да задовољи потребе у исхрани и здрављу уз истовремено постизање циљева одрживог развоја Уједињених нација (УН СДГс) [3,4]. Смањење обрадиве површине и негативни утицаји климатских промена на пољопривреду представљају додатне изазове који приморавају иновације у будућим системима производње хране да задовоље растућу потражњу у наредних неколико деценија. На пример, аустралијске фарме су често изложене климатској варијабилности и подложне су дугорочним утицајима климатских промена. Недавне суше широм источне Аустралије у 2018–19. и 2019–20. негативно су утицале на пољопривредна предузећа, чиме су додатно појачане ефекте климатских промена на аустралску пољопривреду [5].
Заштићени усеви, такође познати као пољопривреда у затвореном простору [6] — у распону од нискотехнолошких политунела до средње технолошких, делимично еколошки контролисаних стакленика, до високотехнолошких „паметних“ стакленика и затворених фарми — могли би да помогну да се побољша глобална безбедност хране у 21. века. Међутим, док је визија самоодрживе метрополе привлачна као начин суочавања са савременим изазовима, прихватање узгоја у затвореном простору није у складу са
узбуђење и оптимизам његових заговорника. Заштићени усеви и пољопривреда у затвореном простору подразумевају већу употребу технологије и аутоматизације за оптимизацију коришћења земљишта, нудећи на тај начин узбудљива решења за побољшање будуће производње хране [7]. Широм света, развој урбане пољопривреде [8,9] се често дешавао након хроничних и/или акутних криза, као што су светлосна и просторна ограничења у Холандији; колапс аутомобилске индустрије у Детроиту; крах тржишта некретнина на источној обали САД; и блокада кубанске ракетне кризе. Остало
подстицаји су дошли у облику доступних тржишта, тј. заштићених усева који су се проширили у Шпанији [10] због лаког приступа земље северноевропским тржиштима. Заједно са постојећим изазовима, текућа пандемија ЦОВИД-19 могла би да пружи потребан подстицај за трансформацију урбане пољопривреде [11].
Да би урбана пољопривреда играла значајну улогу у побољшању сигурности хране и људске исхране, мора се глобално проширити тако да има капацитет да узгаја широку лепезу производа на енергетски, ресурсно и исплативији начин од тренутно је могуће. Постоје огромне могућности за побољшање продуктивности и квалитета усева упарујући напредак у контроли животне средине, управљању штеточинама, феноменима и аутоматизацији
са напорима оплемењивања усмереним на особине које побољшавају архитектуру биљака, квалитет усева (укус и исхрану) и принос. Већа разноликост садашњих усева и усева у настајању у односу на традиционалне врсте усева, као и лековито биље, може се гајити на еколошки контролисаним фармама [12,13].
Непосредна потреба да се побољша безбедност хране у урбаним срединама и смањи угљенични отисак хране може се решити иновацијама у пољопривредно-прехрамбеном сектору, као што су заштићени усеви и вертикална пољопривреда у затвореном простору. Они се крећу од нискотехнолошких поли-тунела са минималном контролом животне средине, средњетехнолошких, делимично еколошки контролисаних стакленика до високотехнолошких стакленика и вертикалних пољопривредних објеката са најсавременијим технологијама. Заштићени усеви су најбрже растући сектор за производњу хране у Аустралији, у смислу обима производње и економског утицаја [12]. Аустралијска индустрија заштићених усева састоји се од високотехнолошких објеката (17%), стакленика (20%) и хидропонских/супстратних система за производњу усева (52%), што указује на потребу и прилику за развој пољопривредно-прехрамбеног сектора. У овом прегледу разматрамо статус заштићених усева у контексту доступних технологија и одговарајућих циљних хортикултурних усева, истичући могућности и изазове којима се треба бавити текућим истраживањем у Аустралији.
2. Актуелне технике и технологије у заштићеним културама
У 2019., укупна површина земљишта посвећена заштићеним усјевима—што, у ширем смислу, укључује
узгајање усева под свим врстама покривача — процењено је на 5,630,000 хектара (ха) глобално [14]. Укупна површина поврћа и зачинског биља које се гаје у стакленицима (трајним структурама) процењује се на око 500,000 ха широм света, при чему се 10% ових усева узгаја у стакленицима и 90% у пластичним стакленицима [15,16]. Површина стакленика Аустралије се процењује на око 1300 ха, са високотехнолошким стакленицима (око 14 појединачних предузећа, од којих сваки заузима мање од 5 ха) чине 17% ове површине, а стакленици ниске и средње технологије чине 83% [17 ]. На глобалном нивоу, пластични стакленици и стакленици чине око 80%, односно 20%, од укупно произведених стакленика [16].
Заштићени усеви су најбрже растући сектор за производњу хране у Аустралији, чија је вредност износила око 1.5 милијарди долара годишње на капији фарме у 2017. Процењује се да око 30% свих аустралијских фармера узгаја усеве у неком облику заштићеног система усева, и да усеви гајени под покровом чине око 20% укупне вредности производње поврћа и цвећа [18]. У Аустралији, процењена површина за производњу поврћа у стакленику је највећа за Јужну Аустралију (580 ха), затим Нови Јужни Велс (500 ха) и Викторију (200 ха), док Квинсленд, Западна Аустралија и Тасманија имају <50 ха сваки [17 ].
На основу аустралијског приручника за статистику хортикултуре (2014–2015) и разговора са индустријом, процењена је бруто вредност производње (ГВП) воћа, поврћа и цвећа за 2017. Међу примењеним системима гајења, усеви узгајани у хидропонским/супстратним системима системи производње засновани на фертигацији (52%) су највише цењени, а следе они који се узгајају у систему фертигације земљишта (35%), са комбинацијом фертигације земљишта и хидропонских/супстратних система (11%), и коришћењем хидропонике/храњивих материја техника филма (НФТ) (2%) (слика 1А). Слично, међу врстама заштите, усеви узгајани под поли/стакленим покривачима (63%) имали су највећи ГВП, затим они узгајани под полиетиленским покривачима (23%), градоносним покривачима (8%) и комбинованим поли/градом/сенком. покрива (6%) (слика 1Б) [17]. Унутар Аустралије, статистика за ГВП за специфичне производе хортикултуре у стакленицима није лако доступна [15].
Слика КСНУМКС. Укупна бруто вредност производње (ГВП) усева под заштићеним усевом (2017) по систему гајења (А) и заштити (Б). Производња на бази хидропонике/супстрата укључује раст биљака без земље коришћењем инертног медијума као што је камена вуна. Производња заснована на земљишту/фертигату укључује раст биљака коришћењем земљишта са фертигацијом (комбинована примена ђубрива и воде). Техника хидропонике/храњивог филма (НФТ) подразумева циркулацију плитког тока воде која садржи растворене хранљиве материје која пролази кроз корење биљака у водонепропусним каналима. 'Поли' се односи на поликарбонат.
Покривачи против града/сенке, обично од мреже или тканине, штите усеве од града и блокирају део прекомерне светлости. $ се односи на АУД.
Међу објектима са контролисаном животном средином у Сједињеним Државама, стакленици или поликарбонатни (поли) стакленици (47%) су чешћи од затворених вертикалних фарми (30%), нискотехнолошких пластичних обруча (12%), фарми контејнера (7% ) и системи дубоководних култура у затвореном (4%). Међу системима гајења, хидропоника (49%) је чешћа него системи засновани на земљишту (24%), аквапонски (15%), аеропонски (6%) и хибридни (аеропоника, хидропоника, земља) системи (6%) [19,20].
Аустралија има врло мало успостављених напредних вертикалних фарми, углавном због чињенице да има мало густо насељених градова. Међутим, Аустралија има површину од око 1000 ха стакленика [16,17] и извоз свежег поврћа и воћа се значајно повећао од 2006. до 2016. за Аустралију [16] са повећањем узгоја под покровом. Иако је Аустралија направила одличан почетак у пољопривреди у затвореном простору и овај сектор има огроман потенцијал за раст, потребно му је време да сазри и даљи развој да би постао кључни играч на глобалном нивоу. Тренутно, комерцијално оријентисане затворене фарме могу се категорисати у следећа три нивоа технолошког напретка: ниске, средње и високе технологије. Сваки од њих је детаљније размотрен у наредним одељцима.
2.1. Нове технологије за нискотехнолошке поли-тунеле
Нискотехнолошки стакленички објекти који највише доприносе заштићеном усеву имају неколико ограничења која захтевају технолошка решења која ће помоћи у њиховом преласку у профитабилне средње или високотехнолошке објекте који производе висококвалитетне усеве са минималним ресурсима. Поли-тунели ниске технологије чине 80–90% глобалне производње пластеничких усева [20] и Аустралије [17]. Узимајући у обзир велики удео нискотехнолошких политунела у заштићеном усеву и њихов низак ниво климе, фертигације и контроле штеточина, важно је позабавити се повезаним изазовима како би се повећала производња и економски принос узгајивачима.
Нискотехнолошки ниво обухвата различите типове поли-тунела који могу да варирају од импровизованих металних конструкција са пластичним облогама до трајних наменски изграђених структура. Генерално, они се не контролишу изван могућности подизања пластичне облоге када напољу постане превруће или облачно. Ови пластични поклопци штите усев од града, кише и хладног времена и донекле продужавају сезону раста. Ове јефтине структуре нуде а
одржив повраћај улагања у повртарске културе као што су зелена салата, пасуљ, парадајз, краставац, купус и тиквице. Пољопривреда у овим политунелима се обавља у земљишту, док се у напреднијим операцијама могу користити велике саксије и наводњавање кап по кап за парадајз, боровницу, патлиџан или паприку. Међутим, док заштићени усеви ниске технологије имају смисла за мале узгајиваче, такве технике имају неколико недостатака. Њихов недостатак контроле животне средине утиче на конзистентност величине и квалитета производа и самим тим смањује
приступ тржишту ових производа за захтевне купце као што су супермаркети и ресторани. С обзиром на то да се усев углавном сади у земљишту, ови фармери су такође суочени са бројним штеточинама и болестима које се преносе кроз земљиште (нпр. упорна инфестација нематодама). Индустријски и истраживачки партнери захтевају иновације у обезбеђивању решења за дизајн објеката и система управљања усевом, као и паметне системе трговине за извоз производа
и одржавати сталан ланац снабдевања. Подстицаји и подршка институција за финансирање и технолошке иновације (нпр. биолошка контрола, делимична аутоматизација наводњавања и контрола температуре) од универзитета и компанија могли би помоћи узгајивачима да пређу на напредније технолошке системе за узгој усева.
2.2. Надоградња стакленика средње технологије са иновацијама и новим технологијама
Средњотехнолошки заштићени усеви су широка категорија која обухвата стакленике и стакленике у контролисаној средини. Овај део сектора заштићених усева захтева значајну технолошку надоградњу ако жели да се такмичи са великом производњом хране на фармама које користе нискотехнолошке поли-тунеле и висококвалитетне производе из високотехнолошких стакленика. Контрола животне средине у пластеницима средње технологије је обично делимична или интензивна, а температура неких пластеника се може контролисати ручним отварањем крова, док
напреднији објекти имају јединице за хлађење и грејање. Истражује се употреба соларних панела и паметних филмова како би се смањили трошкови енергије и угљични отисак у стакленицима средње технологије [21–23].
Иако су многи стакленици још увек направљени од ПВЦ или стаклених облога, паметне фолије се могу применити на ове структуре или се могу уградити у дизајн стакленика како би се повећала енергетска ефикасност. Уопштено говорећи, врхунски стакленици користе медијуме за узгој као што су Роцквоол блокови са пажљиво калибрисаним пријемима течног ђубрива у различитим фазама раста како би се максимизирали приноси усева. Ђубрење ЦО2 се понекад користи у стакленицима средње технологије за повећање приноса и квалитета. Сектор усева са средњом технологијом ће имати користи од партнерстава између индустрије и универзитета за генерисање напредних научних и технолошких решења, укључујући нове генотипове усева са високим приносом и квалитетом, интегрисано управљање штеточинама, потпуно аутоматизовану фертигацију и контролу климе у стакленицима, и роботску помоћ у управљању усевом и жетва.
2.3. Иновације науке и технологије за високотехнолошке стакленике
Високотехнолошки стакленици могу да уграде најновија технолошка достигнућа у физиологији усева, фертигацији, рециклажи и осветљењу. У великим комерцијалним стакленицима, на пример, технологија 'паметног стакла', соларни фотонапонски (ПВ) системи и додатно осветљење, као што су ЛЕД панели, могу се користити за побољшање квалитета усева и приноса. Произвођачи такође све више аутоматизују критичне и/или радно интензивне области као што су праћење усева, опрашивање и жетва.
Развој вештачке интелигенције (АИ) и машинског учења (МИ) отворио је нове димензије за високотехнолошке стакленике [24–28]. АИ је скуп компјутерски кодираних правила и статистичких модела обучених да разазнају обрасце у великим подацима и обављају задатке који су генерално повезани са људском интелигенцијом. АИ која се користи у препознавању слика користи се за праћење здравља усева и препознавање знакова болести, омогућавајући брже и боље информисано доношење одлука за управљање усевом и жетву — што се ових дана може постићи
роботским рукама, а не људским радом. Интернет-оф-Тхингс (ИоТ) нуди решења за аутоматизацију која се могу посебно прилагодити за апликације стакленика [29]. Дакле, АИ и ИоТ могу значајно допринети у области модерне пољопривреде контролом и аутоматизацијом пољопривредних активности [30].
Истраживање и развој у области пољопривредних робота значајно су порасли у последњој деценији [31–33]. Аутономни систем за жетву паприке који се приближава комерцијалној одрживости демонстриран је са стопом успешности бербе од 76.5% [31] у Аустралији. Прототипови робота за уклањање листова биљака парадајза, бербу паприке (паприке) и опрашивање усева парадајза [34,35] развијени су у Европи и Израелу и могли би да буду комерцијализовани у блиској будућности.
Штавише, софтверски системи за управљање радном снагом за велике стакленике високе технологије ће значајно оптимизовати ефикасност радника, побољшавајући економске изгледе ових предузећа. ИТ и инжењерска револуција ће наставити да оснажује заштићене усеве и пољопривреду у затвореном простору, омогућавајући узгајивачима да надгледају и управљају својим усевима са рачунара и мобилних уређаја, који се чак могу користити за производњу критичне пољопривреде и
тржишне одлуке. Високотехнолошки стакленици имају највећи потенцијал да имају користи за сектор заштићених усева у Аустралији, стога ће текућа истраживања и иновације у овим објектима вероватно довести до добро уложеног времена и новца.
2.4. Развијање вертикалних фарми за будуће потребе
Последњих година, приметан је брз развој „вертикалне пољопривреде“ у затвореном простору широм света, посебно у земљама са великом популацијом и недовољним земљиштем [36,37]. Вертикална пољопривреда представља 6 милијарди долара у вредности, али остаје мали део глобалног пољопривредног тржишта вредног више трилиона долара [38]. Постоје различите итерације вертикалног узгоја, али све оне користе вертикално наслагане полице за узгој без земље или хидропонске у потпуно затвореном и контролисаном окружењу, што омогућава висок степен аутоматизације, контроле и доследности [39]. Међутим, вертикална пољопривреда остаје ограничена на усеве високе вредности и кратког века због високих трошкова енергије упркос томе што нуди неуспоредиву продуктивност по квадратном метру и висок ниво ефикасности воде и хранљивих материја.
Технолошка димензија вертикалне пољопривреде — а посебно, појава „паметних“ стакленика — вероватно ће привући узгајиваче жељне рада са новим компјутерским технологијама и технологијама великих података као што су АИ и Интернет ствари (ИоТ) [40]. Тренутно су сви облици узгоја у затвореном простору енергетски и радно интензивни, иако постоји простор за велики напредак како у аутоматизацији тако иу технологијама енергетске ефикасности. Већ сада, најнапреднији облици унутрашње пољопривреде снабдевају сопствену енергију на локацији и независни су од опште комуналне мреже. Вртови на крововима могу се кретати од једноставног дизајна на врху градских зграда до корпоративних кровних предузећа на општинским зградама у Њујорку и Паризу. Вертикална пољопривреда у затвореном простору има светлу будућност, посебно у светлу пандемије ЦОВИД-19 и добро је позиционирана да повећа свој удео на глобалном тржишту хране, због
високо ефикасан производни систем, смањење ланца снабдевања и логистичких трошкова, потенцијал за аутоматизацију (минимизирање руковања) и лак приступ и радној снази и потрошачима.
3. Циљани усеви у заштићеним културама
Тренутно, усеви погодни за пољопривреду у затвореном простору су ограничени у броју због ограничења усева за узгој у затвореном простору, као и због ограничења заштићених усева као што су високи трошкови енергије (за осветљење, грејање, хлађење и покретање различитих аутоматизованих система) што омогућава посебне усеве високе вредности [ 41–43]. Међутим, економична производња разноврсног низа јестивих усева је од суштинског значаја да би заштићени усеви имали значајан утицај на
глобална сигурност хране [12,13,44]. Сорте усева за заштићено повртарство значајно се разликују од оних у производњи на отвореном које се узгајају за толеранцију широког спектра услова средине, што није неопходно у заштићеном усеву. Развој одговарајућих сорти захтеваће оптимизацију неколико особина (као што су самоопрашивање, неодређени раст, снажно корење) које се разликују од особина које се посматрају као
пожељан у отвореним културама (Слика 2) (Усвојено из [13]).
Слика КСНУМКС. Пожељне особине за усеве који се узгајају у затвореном простору у условима контролисаног окружења у односу на усеве који се узгајају на отвореном у пољским условима.
Тренутно, воће и поврће најбоље прилагођено за узгој у затвореном простору укључује:
• Оне које расту на виновој лози или жбуњу (парадајз, јагода, малина, боровница, краставац, паприка, грожђе, киви);
• Специјализовани усеви високе вредности (хмељ, ванила, шафран, кафа);
• Лековите и козметичке културе (морске алге, ехинацеа);
• Мала стабла (трешње, чоколада, манго, бадеми) су друге одрживе опције [13].
У наредним одељцима детаљније разматрамо постојеће постојеће усеве и развој нових сорти за унутрашњу пољопривреду.
3.1. Постојећи усеви узгајани у објектима ниске, средње и високе технологије
Системи заштићеног усева ниске и средње технологије производе углавном парадајз, краставац, тиквице, паприкаш, патлиџан, зелену салату, азијско зеље и зачинско биље. По површини, количини произведеног воћа и броју послова, парадајз је најзначајнија хортикултурна повртарска култура која се производи у пластеницима, затим паприка и зелена салата [15,45].
У Аустралији је развој великих објеката контролисане животне средине ограничен првенствено на оне изграђене за узгој парадајза [15]. Процењени ГВП воћа, поврћа и цвећа за 2017. годину, на пољу иу објектима заштићених усева, показује доминацију парадајза у аустралском сектору заштићених усева.
Укупан процењени ГВП за 2017. годину у погледу ратарске и прикривене производње хортикултурних усева највећи је код парадајза (24%), затим јагоде (17%), летњег воћа (13%), цвећа (9%), боровнице (7%), краставац (7%) и паприка (6%), при чему азијско поврће, зачинско биље, патлиџан, трешња и бобичасто воће чине мање од 6% (слика 3А).
Слика КСНУМКС. Процењена бруто вредност производње (БВП) за укупну комбиновану пољску и заштићену повртарску производњу (А) и импутирани ГВП усева гајених под заштићеним усевом у 2017. (Б) за Аустралију.
Међу њима, ГВП усева узгајаних у системима заштићеног усева био је највећи за парадајз (40%), што је предњачило значајном маржом у односу на друге усеве укључујући цвеће (11%), јагоде (10%), летње воће (8% ) и бобичасто воће (8%), при чему сваки од преосталих усева чини мање од 5% (Слика 3Б). Међутим, домаће тржиште Аустралије је засићено парадајзом у стакленику, што напушта заштићену индустрију усева
са следеће две опције: повећање продаје ових усева на међународним тржиштима; и/или да подстакне неке од постојећих узгајивача стакленика у земљи да пређу на производњу других усева високе вредности. Удео појединачних усева гајених под заштитом био је највећи за јагодичасто воће (85%) и парадајз (80%), затим цвеће (60%), краставац (50%), трешњу и азијско поврће (свако по 40%), јагоде и летњике.
воће (свако по 30%), боровница и зачинско биље (свако по 25%), и на крају, паприка и патлиџан, по 20% [17]. Тренутно, енергетски и радно интензивна пољопривреда у затвореном простору ограничена је на усеве високе вредности који се могу произвести у кратком року са ниским уносом енергије [46,47]
У биљним „фабрикама“, преовлађујуће културе које се тренутно узгајају су лиснато поврће и зачинско биље, због кратког периода раста ових усева (јер плодови и семе нису потребни) и високе вредности [7], чињенице да такви усеви захтевају релативно мање светлости за фотосинтезу [48] и зато што се већина произведене биљне биомасе може сакупити [46,49]. Постоји велики потенцијал за побољшање приноса и квалитета усева који се гаје на урбаним фармама [12].
3.2. Истраживање индустрије: Где леже интереси учесника?
Идентификација кључних истраживачких тема је од суштинског значаја за побољшање ефикасности јавних и приватно финансираних истраживања за будућност заштићених усева. На пример, Футуре Фоод Системс Цо-оперативе Ресеарцх Центер (ФФСЦРЦ), који су покренули Удружење фармера Новог Јужног Велса (НСВ Фармерс), Универзитет Новог Јужног Велса (УНСВ) и Фоод Инноватион Аустралиа Лтд. (ФИАЛ), састоји се од конзорцијума од више од 60 оснивања
индустрија, влада и учесници истраживања. Његови програми истраживања и способности имају за циљ да подрже учеснике у оптимизацији продуктивности регионалних и приградских система исхране, преносећи нове производе од прототипа до тржишта и имплементирајући брзе, заштићене ланце снабдевања од фарме до потрошача. У том циљу, ФФСРЦ обезбеђује окружење за сарадњу које има за циљ побољшање заштићених усева како би се повећао наш капацитет за извоз врхунских хортикултурних производа и помогао Аустралији да постане лидер у науци и технологији у сектору заштићених усева.
Учесници су анкетирани како би се идентификовали циљни усеви за пољопривреду у затвореном простору. Међу учесницима који су идентификовали циљне усеве, највеће је интересовање за свеже поврће (29%), а затим за воће (22%); медицински канабис, друго лековито биље и специјализоване културе (13%); аутохтоне/аутохтоне врсте (10%); печурке/гљиве (10%); и лиснато зеленило (3%) (Слика 4).
Слика КСНУМКС. Класификација усева које тренутно производе ФФСЦРЦ учесници у заштићеним пољопривредним објектима и стога вероватног интересовања учесника за проналажење решења за продуктивније узгајање ових усева под заштитом.
Анкета је заснована на информацијама о учесницима доступним на мрежи; стицање детаљнијих информација биће од кључног значаја за разумевање и испуњавање специфичних захтева учесника.
3.3. Оплемењивање нових сорти за објекте контролисане животне средине
Технологије оплемењивања доступне за побољшање повртарских и других биљних култура брзо напредују [50]. У заштићеном узгоју, динамичном економском сектору са брзим променама у тржишним трендовима и преференцијама потрошача, избор праве сорте је критичан [44,51]. Постоје многе студије које процењују прилагођавање усева високе вредности као што су парадајз и патлиџан за производњу у стакленицима [52,53]. Нове технологије оплемењивања [50] су олакшале развој нових сорти са жељеним особинама, а неке компаније су почеле да пројектују биљке за раст у контролисаним срединама под ЛЕД светлима [20]. Међутим, сорте су узгајане углавном да би се максимизирао принос у веома променљивим условима поља [46]. Особине усева као што су толерантност на сушу, топлоту и мраз—које су пожељне за усеве узгајане у пољу, али обично носе казну за принос—у принципу нису потребне у
затворена пољопривреда.
Кључне особине које се могу циљати за прилагођавање усева веће вредности пољопривреди у затвореном простору укључују кратке животне циклусе, континуирано цветање, низак однос корена и изданка, побољшане перформансе при ниском уносу фотосинтетичке енергије и пожељне потрошачке особине, укључујући укус, боју, текстура и специфични садржај хранљивих материја [12,13]. Поред тога, узгој посебно за виши квалитет ће произвести веома пожељне производе са високом тржишном вредношћу. Светлосни спектар, температура, влажност и снабдевање хранљивим материјама могу се управљати тако да се промени акумулација циљних једињења у листовима и плодовима [54,55] и повећа хранљива вредност усева, укључујући протеине (количину и квалитет), витамине А, Ц и Е, каротеноиди, флавоноиди, минерали, гликозиди и антоцијанини [12]. На пример, природне мутације (у виновој лози) и уређивање гена (у кивију) коришћене су за модификацију архитектуре биљака, што ће бити корисно за гајење у затвореном простору у ограниченим просторима. У недавној студији, биљке парадајза и трешње су конструисане коришћењем ЦРИСПР-Цас9 да би се комбиновале следеће три пожељне особине: патуљасти фенотип, компактна навика раста и прерано цветање. Погодност резултујућих „уређених“ сорти парадајза за употребу у системима за узгој у затвореном простору потврђена је коришћењем пољских и комерцијалних испитивања на вертикалним фармама [56].
Преглед молекуларног узгоја за стварање оптимизованих усева расправљао је о додатој вредности пољопривредних производа развојем пољопривредних усева са здравственим предностима и као јестивих лекова [46]. Главни приступи развоју пољопривредних усева са здравственим предностима идентификовани су као акумулација великих количина пожељних интринзичних хранљивих материја или смањење непожељних једињења, као и акумулација вредних једињења која
се обично не производе у усеву.
4. Изазови и могућности у заштићеним културама и узгоју у затвореном простору
Напредни објекти заштићеног усева и пољопривредне производње имају релативно мали утицај на животну средину. Иако је узгој усева под покровом енергетски интензивнији од многих других пољопривредних метода, способност ублажавања утицаја временских прилика, обезбеђивања следљивости и узгоја квалитетније хране промовише доследну испоруку квалитетних производа, привлачећи поврате који далеко надмашују додатне трошкове производње [18]. Кључни изазови у заштићеном усеву укључују:
• Високи капитални трошкови, због високих цена земљишта у приградским и приградским подручјима;
• Висока потрошња енергије;
• Потражња за квалификованом радном снагом;
• Управљање болестима без хемијских контрола; и
• Развој индекса нутритивног квалитета—да би се дефинисали и сертификовали аспекти квалитета производа—за усеве који се узгајају у затвореном простору.
У следећем одељку разматрамо неке од изазова и могућности повезаних са заштићеним усевом.
4.1. Оптимални услови за високу продуктивност и ефикасно коришћење ресурса
Боље разумевање захтева усева у различитим фазама раста и под различитим светлосним условима је од суштинског значаја ако узгајивачи желе да одржавају исплативу производњу усева у контролисаном окружењу. Ефикасно управљање окружењем у стакленику, укључујући његове климатске и нутритивне елементе, као и структурне и механичке услове, може значајно повећати квалитет плода и приносе [57]. Фактори средине раста могу утицати на раст биљака, стопе евапотранспирације и физиолошке циклусе. Међу климатским факторима, сунчево зрачење је најважније јер фотосинтеза захтева светлост, а принос усева је директно пропорционалан нивоу сунчеве светлости до тачака засићености светлошћу за фотосинтезу. Често прецизна контрола животне средине захтева високу потрошњу енергије, смањујући профитабилност пољопривреде у контролисаној животној средини. Енергија потребна за грејање и хлађење стакленика остаје главна брига и циљ за оне који желе да смање трошкове енергије [6]. Материјали за стакло и иновативне технологије стакла као што је Смарт Гласс [58] нуде обећавајуће могућности за смањење трошкова повезаних са одржавањем температуре стакленика и контролом варијабли животне средине. Данас се иновативне технологије стакла и ефикасни системи хлађења уграђују у заштићене усеве у стакленицима. Материјали за застакљивање имају потенцијал да се смање
потрошња електричне енергије, апсорбовањем вишка сунчевог зрачења и преусмеравањем светлосне енергије на производњу електричне енергије помоћу фотонапонских ћелија [59,60].
Међутим, материјали за покривање утичу на микроклиму стакленика [61,62] укључујући и светлост [63] и стога је важно проценити утицај нових материјала за стакло на раст и физиологију биљака, коришћење ресурса, принос усева и квалитет у срединама у којима су фактори као што је ЦО2, температура, хранљиве материје и наводњавање се строго контролишу. На пример, полутранспарентни органски фотонапонски уређаји (ОПВ) засновани на мешавини региорегуларног поли(3-хексилтиофена) (П3ХТ) и метил естра фенил-Ц61-бутерне киселине (ПЦБМ) тестирани су за узгој биљака паприке (Цапсицум аннуум). Под сенком ОПВ-а, биљке паприке су произвеле 20.2% више плодне масе, а засјењене биљке су на крају вегетације биле 21.8% више [64]. У другој студији, смањење ПАР изазвано флексибилним фотонапонским панелима на крову није утицало на принос, морфологију биљака, број цветова по грани, боју плода, чврстину и пХ [65].
Филм „паметног стакла“ са ултра ниским одсјајем, Солар Гард™ УЛР-80 [58], тренутно се тестира у производњи стакленика. Циљ је да се реализује потенцијал материјала за застакљивање са подесивом пропусношћу светлости и смањи висок трошак енергије повезан са радом у високотехнолошким хортикултурним објектима у стакленицима. Паметно стакло (СГ) филм се примењује на стандардно стакло појединачних стакленика у објектима који узгајају повртарске културе користећи комерцијалне праксе вертикалне култивације и управљања [66,67]. Испитивања патлиџана под СГ су показала већу енергетску и ефикасност фертигације [42], али и смањени принос патлиџана, због високе стопе абортуса цветова и/или плодова као последица фотосинтезе ограничене светлости [58]. Коришћеном СГ филму може бити потребна модификација да би се створили оптимални светлосни услови и минимизирала ограничења светлости за воће са високим садржајем угљеника, као што је патлиџан.
Употреба нових материјала за застакљивање који штеде енергију, као што је паметно стакло, пружа одличну прилику да се смање трошкови енергије у стакленицима и оптимизују светлосни услови за узгој циљних усева. Паметне покривне фолије као што су пољопривредне фолије које емитују луминисцентно светло (ЛЛЕАФ) имају потенцијал да побољшају, као и да контролишу вегетативни раст и репродуктивни развој у заштићеним културама средње технологије. ЛЛЕАФ
панели би се могли тестирати на различитим цветним и нецветним културама како би се утврдило да ли помажу у повећању вегетативног и репродуктивног раста (променом физиолошких процеса који подржавају раст биљака и продуктивност и квалитет усева).
4.2. Управљање штеточинама и болестима
Иако контролисани објекти за заштићене усеве могу да минимизирају штеточине и болести, када се једном уведу, изузетно их је тешко и скупо контролисати без употребе токсичних синтетичких хемикалија. Вертикална пољопривреда у затвореном простору омогућава пажљиво праћење усева у потрази за знаковима штеточина или болести, ручно и/или аутоматски (користећи сензорске технологије), а усвајање нових роботских технологија и/или процедура даљинског детекције ће олакшати
рано откривање избијања и уклањање оболелих и/или заражених биљака [7].
Нове методе интегрисаног управљања штеточинама (ИПМ) [68] биће потребне за ефикасно управљање штеточинама у стакленицима. Одговарајуће стратегије управљања (културне, физичке, механичке, биолошке и хемијске), заједно са добрим културним праксама, напредним техникама праћења и прецизном идентификацијом могу побољшати производњу поврћа уз минимизирање ослањања на употребу пестицида. Интегрисани приступ управљању болестима укључује употребу отпорних сорти, санитарне услове, здраве културне праксе и одговарајућу употребу пестицида [44]. Развој нових ИПМ стратегија може минимизирати трошкове рада и потребу за применом хемијских пестицида. Узмимо, на пример, употребу нових, комерцијално узгојених, природно корисних буба (нпр. лисне уши, зелене чипке, итд.) за управљање штеточинама усева и смањење ослањања на хемијску контролу. Тестирање разних нових ИПМ-а
стратегије, изоловане и у комбинацији, помоћи ће у развоју препорука за узгајиваче за специфичне усеве и објекте.
4.3. Квалитет усева и нутритивне вредности
Заштићени усеви обезбеђују узгајивачима и индустријским партнерима високе приносе и висококвалитетне производе током целе године [69]. Гајење врхунског воћа и поврћа, међутим, захтева високо пропусно тестирање нутритивних и квалитетних параметара [70]. Основни параметри квалитета воћа укључују садржај влаге, пХ, укупне растворљиве чврсте материје, пепео, боју воћа, аскорбинску киселину и титрабилну киселост, и напредне нутритивне параметре укључујући шећере, масти, протеине, витамине и антиоксиданте; мерења чврстоће и губитка воде су такође кључна за дефинисање индекса квалитета [66]. Штавише, високо пропусно тестирање квалитета усева могло би да се угради у аутоматизовани оперативни систем стакленика. Провера доступних генотипова усева у погледу параметара квалитета обезбедиће узгајивачима и потрошачима нове високо вредне сорте воћа и поврћа богате хранљивим материјама. Агрономске стратегије, укључујући окружење за раст и праксе управљања усевима, мораће да се оптимизују како би се повећала производња и густина хранљивих састојака биљака ових високо вредних усева.
4.4. Запошљавање и доступност квалификоване радне снаге
Потребе за радном снагом за индустрију заштићених усева се повећавају (>5% годишње) и процењује се да је више од 10,000 људи широм Аустралије тренутно запослено директно у индустрији. Упркос високом степену аутоматизације, велики заштићени усеви захтевају значајну радну снагу, посебно за узгој усева, одржавање усева, механичко опрашивање и бербу производа. Са све већом потражњом
за високо квалификоване узгајиваче, понуда одговарајуће квалификованих радника остаје ниска [18,71]. Квалификована радна снага ће такође бити потребна за развој урбане вертикалне пољопривреде, која ће генерисати нове каријере за технологе, менаџере пројеката, раднике на одржавању и особље за маркетинг и малопродају [7]. Успостављање вишенаменских напредних објеката у комерцијалном обиму пружило би прилику за решавање истраживачких питања, чиме би се унапредио циљ максимизирања продуктивности у разноврсности усева, истовремено пружајући образовање и обуку о вештинама које ће вероватно бити веома тражене у будућем сектору заштићених усева.
КСНУМКС. Закључци
У високотехнолошким стакленицима са паметном технологијом, постоји велики потенцијал за побољшање профитабилности аутоматизацијом критичних и/или радно интензивних области као што су праћење усева, опрашивање и жетва. Развој вештачке интелигенције, роботике и МЛ отвара нове димензије заштићеног усева. Вертикалне фарме чине мали део глобалног пољопривредног тржишта и, упркос томе што су енергетски интензивне, вертикална пољопривреда нуди неупоредиву продуктивност са високим нивоом ефикасности воде и хранљивих материја. Економична производња разноврсних усева је од суштинског значаја ако заштићена производња усева има значајан позитиван утицај на глобалну безбедност хране. Системи заштићених усева ниске и средње технологије производе углавном усеве парадајза, краставаца, тиквица, паприкаша, патлиџана и зелене салате, заједно са азијским зеленилом и зачинским биљем.
Развој великих објеката контролисане животне средине у Аустралији био је ограничен првенствено на узгој парадајза. Развијање одговарајућих сорти захтеваће оптимизацију неколико кључних особина које се разликују од оних које се сматрају пожељним за усеве на отвореном. Кључне особине које се могу циљати за пољопривреду у затвореном простору укључују смањени животни циклус усева, континуирано цветање, низак однос корена и изданка, повећане перформансе под ниском фотосинтезом
унос енергије и пожељне потрошачке особине, као што су укус, боја, текстура и специфични садржај хранљивих материја.
Поред тога, узгој посебно за квалитетније, нутритивно гушће усеве ће произвести пожељне хортикултурне (и потенцијално, медицинске) производе са одличном тржишном вредношћу. Профитабилност и одрживост заштићених усева зависе од развоја решења за примарне изазове, укључујући почетне трошкове, потрошњу енергије, квалификовану радну снагу, управљање штеточинама и развој индекса квалитета.
Нови материјали за застакљивање и технолошки напредак који се тренутно истражује или тестира нуде решења за решавање једног од најхитнијих изазова заштићеног усева. Ови напретци би потенцијално могли да обезбеде неопходан подстицај да помогну сектору заштићених усева да пређе на одржив и исплатив ниво енергетске ефикасности и да испуни растуће захтеве за сигурношћу хране, уз одржавање квалитета усева и нутритивних вредности.
садржаја и минимизирање штетних утицаја на животну средину.
Прилози аутора: СГЦ написао рецензију уз доприносе и ревизију коју су дали ДТТ, З.-ХЦ, ОГ и ЦИЦ. Сви аутори су прочитали и сложили се са објављеном верзијом рукописа.
Финансирање: Преглед је заснован на извештају који је наручио и финансирао Футуре Фоод Системс Цооперативе Ресеарцх Центре, који подржава сарадњу између индустрије, истраживача и заједнице коју води индустрија. Такође смо добили финансијску подршку од пројеката Хортицултуре Инноватион Аустралиа (Број гранта ВГ16070 за ДТТ, З.-ХЦ, ОГ, ЦИЦ; Грант број ВГ17003 за ДТТ, З.-ХЦ; Грант број ЛП18000 за З.-ХЦ) и ЦРЦ пројекат П2 -013 (ДТТ, З.-ХЦ, ОГ, ЦИЦ).
Изјава институционалног одбора за ревизију: Није применљиво.
Изјава о информисаној сагласности: Није применљиво.
Изјава о доступности података: Није применљиво.
Сукоб интереса: Аутори не објављују сукоб интереса.
Референце
1. Одељење Уједињених нација за економска и социјална питања. Доступно на мрежи: хттпс://ввв.ун.орг/девелопмент/деса/ен/невс/популатион/2018-ревисион-оф-ворлд-урбанизатион-проспецтс.хтмл (приступљено 13. априла 2022).
2. Одељење Уједињених нација за економска и социјална питања. Доступно на мрежи: хттпс://ввв.ун.орг/девелопмент/деса/публицатионс/ворлд-популатион-проспецтс-2019-хигхлигхтс.хтмл (приступљено 13. априла 2022.).
3. Бинс, ЦВ; Лее, МК; Маицоцк, Б.; Торхеим, ЛЕ; Нанисхи, К.; Дуонг, ДТТ Климатске промене, снабдевање храном и смернице за исхрану. Анну. Рев. Публиц Хеалтх 2021, 42, 233–255. [ЦроссРеф] [ПубМед] 4. Валин, Х.; Сандс, РД; Ван Дер Менсбруггхе, Д.; Нелсон, ГЦ; Ахаммад, Х.; Бланц, Е.; Бодирски, Б.; Фујимори, С.; Хасегава, Т.; Хавлик, П.; ет ал. Будућност потражње за храном: Разумевање разлика у глобалним економским моделима. Агриц. Ецон. 2014, 45, 51–67. [ЦроссРеф] 5. Хугхес, Н.; Лу, М.; Иинг Сох, В.; Лавсон, К. Симулација ефеката климатских промена на профитабилност аустралијских фарми. У АБАРЕС радном документу; Влада Аустралије: Канбера, Аустралија, 2021. [ЦроссРеф] 6. Раби, Б.; Цхен, З.-Х.; Сетхувенкатраман, С. Заштићени усеви у топлим климама: Преглед метода контроле влажности и хлађења. Енергиес 2019, 12, 2737. [ЦроссРеф] 7. Бенке, К.; Томкинс, Б. Будући системи за производњу хране: Вертикална пољопривреда и пољопривреда са контролисаном животном средином. Сустаин. Сци. Працт. Политика 2017, 13, 13–26. [ЦроссРеф] 8. Моугеот, ЉА Растући бољи градови: урбана пољопривреда за одрживи развој; ИДРЦ: Отава, ОН, Канада, 2006; ИСБН 978-1-55250-226-6.
9. Пеарсон, Љ; Пеарсон, Л.; Пеарсон, ЦЈ Одржива урбана пољопривреда: Преглед и могућности. Инт. Ј. Агриц. Сустаин. 2010, 8, 7–19. [ЦроссРеф] 10. Тоут, Д. Индустрија хортикултуре у провинцији Алмерија, Шпанија. Геогр. Ј. 1990, 156, 304–312. [ЦроссРеф] 11. Хенри, Р. Иновације у пољопривреди и снабдевању храном као одговор на пандемију ЦОВИД-19. Мол. Плант 2020, 13, 1095–1097. [ЦроссРеф] 12. О'Сулливан, Ц.; Боннетт, Г.; МцИнтире, Ц.; Хоцхман, З.; Вассон, А. Стратегије за побољшање продуктивности, разноврсности производа и профитабилности урбане пољопривреде. Агриц. Сист. 2019, 174, 133–144. [ЦроссРеф] 13. О'Сулливан, ЦА; МцИнтире, ЦЛ; Дри, ИБ; Хани, СМ; Хоцхман, З.; Боннетт, ГД Вертикалне фарме доносе плодове. Нат. Биотецхнол. 2020, 38, 160–162. [ЦроссРеф] 14. Цуеста Робле Релеасес. Глобална статистика стакленика. 2019. Доступно на мрежи: хттпс://ввв.продуцегровер.цом/артицле/цуестаробле-2019-глобал-греенхоусе-статистицс/ (приступљено 13. априла 2022).
15. Хадлеи, Д. Потенцијал индустрије хортикултуре контролисаног окружења у Новом Јужном Јужном Јужном Јужном Кореју; Универзитет Нове Енглеске: Армидејл, Аустралија, 2017; стр. 25.
16. Мапа света поврћа. 2018. Доступно на мрежи: хттпс://ресеарцх.рабобанк.цом/фар/ен/сецторс/регионал-фоод-агри/ворлд_ вегетабле_мап_2018.хтмл (приступљено 13. априла 2022.).
17. Граеме Смитх Цонсултинг—Опште информације о индустрији. Доступно на мрежи: хттпс://ввв.граемесмитхцонсултинг.цом/индек. пхп/информатион/генерал-индустри-информатион (приступљено 13. априла 2022.).
18. Давис, Ј. Узгајање заштићених усева у Аустралији до 2030. године; Заштићени усеви Аустралија: Перт, Аустралија, 2020; стр. 15.
19. Агрилист. Стате оф Индоор Фарминг; Агрилист: Бруклин, Њујорк, САД, 2017.
20. Пољопривреда без земљишта у затвореном простору: Фаза И: Испитивање индустрије и утицаја контролисане пољопривреде на животну средину|Публикације|ВВФ.
Доступно на мрежи: хттпс://ввв.ворлдвилдлифе.орг/публицатионс/индоор-соиллесс-фарминг-пхасе-и-екамининг-тхе-индустри-андимпацтс-оф-цонтроллед-енвиронмент-агрицултуре (приступљено 13. априла 2022.). усеви 2022, 2 184
21. Еммотт, ЦЈМ; Рохр, ЈА; Цампои-Куилес, М.; Кирцхартз, Т.; Урбина, А.; Екинс-Даукес, Њ; Нелсон, Ј. Органиц пхотоволтаиц
стакленици: Јединствена апликација за полутранспарентне ПВ? Енерги Енвирон. Сци. 2015, 8, 1317–1328. [ЦроссРеф] 22. Маруцци, А.; Замбон, И.; Цолантони, А.; Монарца, Д. Комбинација пољопривредних и енергетских намена: Евалуација прототипа фотонапонског стакленичког тунела. Ренев. Сустаин. Енерги Рев. 2018, 82, 1178–1186. [ЦроссРеф] 23. Торреллас, М.; Антон, А.; Лопез, ЈЦ; Баеза, ЕЈ; Парра, ЈП; Муноз, П.; Монтеро, ЈИ ЛЦА усева парадајза у стакленику са више тунела у Алмерији. Инт. Ј. Процена животног циклуса. 2012, 17, 863–875. [ЦроссРеф] 24. Цапонетто, Р.; Фортуна, Л.; Нуннари, Г.; Оццхипинти, Л.; Ксибилиа, МГ Меко рачунарство за контролу климе у стакленицима. ИЕЕЕ Транс. Фуззи Сист. 2000, 8, 753–760. [ЦроссРеф] 25. Гуо, Д.; Јуан, Ј.; Цханг, Л.; Зханг, Ј.; Хуанг, Д. Дискриминација статуса воде у зони корена биљака у производњи стакленика на основу фенотипизације и техника машинског учења. Сци. Реп. 2017, 7, 8303. [ЦроссРеф] 26. Хассабис, Д. Вештачка интелигенција: шаховски меч века. Природа 2017, 544, 413–414. [ЦроссРеф] 27. Хемминг, С.; де Зварт, Ф.; Елингс, А.; Ригхини, И.; Петропоулоу, А. Даљинска контрола производње поврћа у стакленику са вештачком интелигенцијом—клима у стакленику, наводњавање и производња усева. Сензори 2019, 19, 1807. [ЦроссРеф] [ПубМед] 28. Таки, М.; Абданан Мехдизадех, С.; Рохани, А.; Рахнама, М.; Рахмати-Јонеидабад, М. Примењено машинско учење у симулацији стакленика; нова примена и анализа. Инф. Процессинг Агриц. 2018, 5, 253–268. [ЦроссРеф] 29. Схамсхири, РР; Хамеед, ИА; Тхорп, КР; Баласундрам, СК; Схафиан, С.; Фатемиех, М.; Султан, М.; Махнс, Б.; Самиеи, С. Аутоматизација стаклене баште помоћу бежичних сензора и ИоТ инструмената интегрисаних са вештачком интелигенцијом; ИнтецхОпен: Ријека, Хрватска, 2021; ИСБН 978-1-83968-076-2.
30. Субеесх, А.; Мехта, ЦР Аутоматизација и дигитализација пољопривреде коришћењем вештачке интелигенције и интернета ствари. Артиф. Интелл. Агриц. 2021, 5, 278–291. [ЦроссРеф] 31. Лехнерт, Ц.; МцЦоол, Ц.; Са, И.; Перез, Т. Робот за бербу слатке паприке за заштићено окружење. арКсив 2018, арКсив:1810.11920.
32. Лехнерт, Ц.; МцЦоол, Ц.; Цорке, П.; Са, И.; Стацхнисс, Ц.; Хентен, ЕЈВ; Нието, Ј. Специјално издање о пољопривредној роботици. Ј. Фиелд Робот. 2020, 37, 5–6. [ЦроссРеф] 33. Схамсхири, Р.; Велтзиен, Ц.; Хамеед, ИА; Иуле, ИЈ; Грифт, ТЕ; Баласундрам, СК; Питонакова, Л.; Ахмад, Д.; Цховдхари, Г. Истраживање и развој у пољопривредној роботици: перспектива дигиталне пољопривреде. Инт. Ј. Агриц. Биол. инж. 2018, 11, 1–14. [ЦроссРеф] 34. Балендонцк, Ј. Чистач робот бере прве паприке. Греенх. Инт. Маг. Греенх. Расте. 2017, 6, 37.
35. Иуан, Т.; Зханг, С.; Схенг, Кс.; Ванг, Д.; Гонг, И.; Ли, В. Аутономни робот за опрашивање за хормонски третман цветова парадајза у стакленику. Ин Процеедингс оф тхе 2016 3рд Интернатионал Цонференце он Системс анд Информатицс (ИЦСАИ), Шангај, Кина, 19–21 новембар 2016; стр. 108–113.
36. Мехарг, АА Перспектива: Градска пољопривреда треба пратити. Природа 2016, 531, С60. [ЦроссРеф] [ПубМед] 37. Тхомаиер, С.; Спецхт, К.; Хенцкел, Д.; Диерицх, А.; Сиеберт, Р.; Фреисингер, УБ; Савицка, М. Пољопривреда у и на градским зградама: Садашња пракса и специфичне новине пољопривреде на нултим површинама (ЗФарминг). Ренев. Агриц. Фоод Сист. 2015, 30, 43–54. [ЦроссРеф] 38. Гханноум, О. Тхе Греен Схоотс оф Рецовери. Опенфорум. 2020. Доступно на мрежи: хттпс://ввв.опенфорум.цом.ау/тхе-греенсхоотс-оф-рецовери/ (приступљено 13. априла 2022.).
39. Деспоммиер, Д. Фарминг уп тхе цити: Успон урбаних вертикалних фарми. Трендс Биотецхнол. 2013, 31, 388–389. [ЦроссРеф] 40. Ианг, Ј.; Лиу, М.; Лу, Ј.; Миао, И.; Хоссаин, МА; Алхамид, МФ Ботанички интернет ствари: ка паметној пољопривреди у затвореном простору
повезивање људи, биљака, података и облака. Банда. Нетв. Аппл. 2018, 23, 188–202. [ЦроссРеф] 41. Самаранаиаке, П.; Лианг, В.; Цхен, З.-Х.; Тиссуе, Д.; Лан, И.-Ц. Одрживи заштићени усеви: Студија случаја сезонских утицаја на потрошњу енергије стаклене баште током производње паприке. Енергиес 2020, 13, 4468. [ЦроссРеф] 42. Лин, Т.; Голдсворти, М.; Цхаван, С.; Лианг, В.; Маиер, Ц.; Гханноум, О.; Цаззонелли, ЦИ; Тиссуе, ДТ; Лан, И.-Ц.;
Сетхувенкатраман, С.; ет ал. Нови материјал за покривање побољшава енергију хлађења и ефикасност фертигације за производњу патлиџана у стакленицима. Енерги 2022, 251, 123871. [ЦроссРеф] 43. Самаранаиаке, П.; Маиер, Ц.; Цхаван, С.; Лианг, В.; Цхен, З.-Х.; Тиссуе, ДТ; Лан, И.-Ц. Минимизација енергије у заштићеном постројењу за усеве коришћењем тачака за прикупљање више температура и контроле подешавања вентилације. Енергиес 2021, 14, 6014. [ЦроссРеф] 44. ФАО. Добре пољопривредне праксе за пластеничко поврће: принципи за медитеранска климатска подручја; ФАО папир о производњи и заштити биљака; ФАО: Рим, Италија, 2013; ИСБН 978-92-5-107649-1.
45. Хорт Инноватион Протецтед Цроппинг—Ревиев оф Ресеарцх анд Идентифицатион Р&Д Гапс фор Левиед Вегетаблес (ВГ16083). Доступно на мрежи: хттпс://ввв.хортицултуре.цом.ау/гроверс/хелп-иоур-бусинесс-гров/ресеарцх-репортс-публицатионс-фацтсхеетс-анд-море/пројецт-репортс/вг16083-1/вг16083/ (приступљено на 13. април 2022.).
46. Хиваса-Танасе, К.; Езура, Х. Молекуларно оплемењивање за стварање оптимизованих усева: од генетске манипулације до потенцијалних примена у фабрикама биљака. Фронт. Плант Сци. 2016, 7, 539. [ЦроссРеф] 47. Козаи, Т. Зашто ЛЕД осветљење за урбану пољопривреду? У ЛЕД осветљењу за урбану пољопривреду; Козаи, Т., Фујивара, К., Рункле, ЕС, Едс.; Спрингер: Сингапур, 2016; стр. 3–18. ИСБН 978-981-10-1848-0.
48. Квон, С.; Лим, Ј. Унапређење енергетске ефикасности у фабрикама биљака кроз мерење биоелектричног потенцијала биљака. У информатици у управљању, аутоматизацији и роботици; Тан, Х., ур.; Спрингер: Берлин/Хајделберг, Немачка, 2011; стр. 641–648.
49. Цоцетта, Г.; Цасциани, Д.; Бугари, Р.; Мусанте, Ф.; Коłтон, А.; Росси, М.; Ферранте, А. Ефикасност употребе светлости за производњу поврћа
у заштићеним и затвореним срединама. ЕУР. Пхис. Ј. Плус 2017, 132, 43. [ЦроссРеф] Цропс 2022, 2 185
50. Јонес, М. Нове технологије узгоја и могућности за аустралску индустрију поврћа; Хортицултуре Инноватион Аустралиа Лимитед: Сиднеј, Аустралија, 2016.
51. Тузел, И.; Леонарди, Ц. Заштићени узгој у медитеранском региону: трендови и потребе. Еге Университеси Зираат Факултеси Дерг. 2009, 46, 215–223.
КСНУМКС. Бергоугноук, В. Историја парадајза: од припитомљавања до биофарминга. Биотецхнол. Адв. 2014, 32, 170–189. [ЦроссРеф] [ПубМед] 53. Тахер, Д.; Солберг, С.Ø.; Прохенс, Ј.; Цхоу, И.; Ракха, М.; Ву, Т. Сакупљање патлиџана Светски повртарски центар: Порекло, састав, ширење семена и употреба у оплемењивању. Предњи. Плант Сци. КСНУМКС, КСНУМКС, КСНУМКС. [ЦроссРеф] [ПубМед] 54. Хасан, ММ; Басхир, Т.; Гхосх, Р.; Лее, СК; Бае, Х. Преглед ефеката ЛЕД диода на производњу биоактивних једињења и квалитет усева. Молекули 2017, 22, 1420. [ЦроссРеф] 55. Пиовене, Ц.; Орсини, Ф.; Боси, С.; Саноубар, Р.; Брегола, В.; Динелли, Г.; Ђанкинто, Г. Оптималан однос црвено:плаво у лед осветљењу за нутриционистичку хортикултуру у затвореном простору. Сци. Хортиц. 2015, 193, 202–208. [ЦроссРеф] 56. Квон, Ц.-Т.; Хео, Ј.; Леммон, ЗХ; Цапуа, И.; Хуттон, СФ; Ван Ецк, Ј.; Парк, СЈ; Липман, ЗБ Брзо прилагођавање воћних усева соланацеае за урбану пољопривреду. Нат. Биотецхнол. 2020, 38, 182–188. [ЦроссРеф] 57. Схамсхири, РР; Јонес, ЈВ; Тхорп, КР; Ахмад, Д.; Ман, ХЦ; Тахери, С. Преглед дефицита оптималне температуре, влажности и притиска паре за процену и контролу микроклиме у пластеничком гајењу парадајза: Преглед. Инт. Агропхис. 2018, 32, 287–302. [ЦроссРеф] 58. Цхаван, СГ; Маиер, Ц.; Алагоз, И.; Филипе, ЈЦ; Варрен, ЦР; Лин, Х.; Јиа, Б.; Лоик, МЕ; Цаззонелли, ЦИ; Цхен, ЗХ; ет ал. Ограничена фотосинтеза под филмом који штеди енергију смањује принос патлиџана. Фоод Енерги Сецур. 2020, 9, е245. [ЦроссРеф] 59. Тиммерманс, ГХ; Доума, РФ; Лин, Ј.; Дебије, МГ Двоструки 'паметни' луминисцентни прозор који реагује на топлоту/електрику. Аппл. Сци. КСНУМКС, КСНУМКС, КСНУМКС. [ЦроссРеф] 60. Иин, Р.; Ксу, П.; Шен, П. Студија случаја: Уштеда енергије од соларне фолије за прозоре у две комерцијалне зграде у Шангају. Енерги Буилд. 2012, 45, 132–140. [ЦроссРеф] 61. Ким, Х.-К.; Лее, С.-И.; Квон, Ј.-К.; Ким, И.-Х. Процена утицаја покривних материјала на микроклиму стакленика и топлотне перформансе. Агрономија 2022, 12, 143. [ЦроссРеф] 62. Хе, Кс.; Маиер, Ц.; Цхаван, СГ; Зхао, Ц.-Ц.; Алагоз, И.; Цаззонелли, Ц.; Гханноум, О.; Тиссуе, ДТ; Цхен, З.-Х. Покривни материјали који мењају светлост и одржива производња поврћа у стакленицима: преглед. Плант Гровтх Регул. 2021, 95, 1–17. [ЦроссРеф] 63. Тиммерманс, ГХ; Хемминг, С.; Баеза, Е.; Тхоор, ЕАЈВ; Шенинг, АПХЈ; Дебије, МГ Напредни оптички материјали за контролу сунчеве светлости у стакленицима. Адв. Опт. Матер. КСНУМКС, КСНУМКС, КСНУМКС. [ЦроссРеф] 64. Зисис, Ц.; Пецхливани, ЕМ; Тсимикли, С.; Мекеридис, Е.; Ласкаракис, А.; Логотетидис, С. Органска фотонапона на крововима стакленика: Утицај на раст биљака. Матер. Данас Проц. 2019, 19, 65–72. [ЦроссРеф] 65. Ароца-Делгадо, Р.; Перез-Алонсо, Ј.; Цаллејон-Ферре, А.-Ј.; Диаз-Перез, М. Морфологија, принос и квалитет узгоја парадајза у стакленицима са флексибилним фотонапонским кровним панелима (Алмерија-Шпанија). Сци. Хортиц. КСНУМКС, КСНУМКС, КСНУМКС. [ЦроссРеф] 66. Хе, Кс.; Цхаван, СГ; Хамоуи, З.; Маиер, Ц.; Гханноум, О.; Цхен, З.-Х.; Тиссуе, ДТ; Цаззонелли, ЦИ Паметна стаклена фолија смањила је аскорбинску киселину у воћним сортама црвеног и наранџастог паприке без утицаја на рок трајања. Биљке 2022, 11, 985. [ЦроссРеф] 67. Зхао, Ц.; Цхаван, С.; Хе, Кс.; Зхоу, М.; Цаззонелли, ЦИ; Цхен, З.-Х.; Тиссуе, ДТ; Ганум, О. Паметно стакло утиче на осетљивост стомата паприке у стакленику кроз измењено светло. J. Екп. Бот. 2021, 72, 3235–3248. [ЦроссРеф] 68. Пилкингтон, Љ; Месселинк, Г.; ван Лентерен, ЈЦ; Ле Моттее, К. „Заштићена биолошка контрола“ — управљање биолошким штеточинама у индустрији стакленика. Биол. Контрола 2010, 52, 216–220. [ЦроссРеф] 69. Сонневелд, Ц.; Воогт, В. Исхрана биљака у будућој пластеничкој производњи. У исхрани биљака стакленичких култура; Сонневелд, Ц., Воогт, В., Едс.; Спрингер: Дордрецхт, Холандија, 2009; стр. КСНУМКС-КСНУМКС.
70. Трефтз, Ц.; Омаие, СТ Анализа нутријената у земљишту и јагодама и малинама без земље које се узгајају у стакленику. Фоод Нутр. Сци. 2015, 6, 805–815. [ЦроссРеф] 71. Нуђење могућности даљег образовања члановима индустрије поврћа. АУСВЕГ. 2020. Доступно на мрежи: хттпс://аусвег.цом.ау/
чланци/нуде-даље-образовање-могућности-за-вег-индустри-мемберс/ (приступљено 13. априла 2022.).