茎的桁架侧挂在种植架上,黄瓜整齐地挂在下面。这个研究项目的目标不仅是使芬兰的种植者能够全年在室内种植黄瓜,而且使他们能够通过自动收获,在没有叶子或茎的阻碍下,简化机器人的收获任务,从而最大限度地减少农场的劳动。这是芬兰自然资源研究所(Luke)帮助蔬菜种植者应对挑战的方法之一。
独特的环境
谈到蔬菜种植,芬兰是一个独特的国家。它位于北方,夏季有无尽的白昼,冬季有无尽的黑夜,从北到南有1160公里长,550万居民喜欢当地种植的食物,新鲜农产品行业的情况与其他国家不同。“这与其他国家非常不同,”LUKE研究所的Saila Karhu证实说。在欧盟和许多芬兰种植者的支持下,该研究所多年来一直在帮助种植者与这些独特的挑战作斗争。“总是会有一些进口,但我们正在帮助种植者尽可能地实现自给自足。芬兰消费者希望吃到芬兰黄瓜和西红柿”,她说。
没有阳光的种植对于全世界的室内种植者来说变得更加重要,但对于芬兰人来说,多年来一直都是如此。Juha Näkkilä,也是LUKE研究所的研究科学家,解释了几十年来,由于冬季缺乏自然光,芬兰人一直习惯于用正确的照明配方来优化他们的种植。“种植者总是不得不计算他们能使用多少光照,同时还能将热量通风带走。这都是为了找到灯光、能源成本和温度之间的平衡。”
事实上,这项研究也是间歇式照明的基础,而间歇式照明是目前行业内一个众所周知的概念。“在研究过程中,我们注意到,当我们给整个植物提供光照时,不仅仅是上面的叶子,还有下面的叶子和茎,产量增加了,产品的整体效果也更好。” 剩下的就是历史了:间光照明成为园艺行业的一个普遍做法。
与 LUKE 合作的阿尔托大学的研究员 Pasi Herranen 评论说,优化照明策略和配方已变得越来越重要,尤其是现在电价正在上涨。“种植者尽力减少灯光的使用。我们看到现代技术可以帮助他们。例如,芬兰的一个研究联盟,其目标是利用人工智能收回种植成本的系统,只在电价有利的时候开灯,在电价高的时候关灯。”他补充说,在未来,风力发电产量预计将大量增长。“价格将更加不稳定,因此通过正确的技术,种植者可以从中获得更多的利益。”
面向未来
所有这些都是LUKE研究所如何开发技术,使芬兰温室产业面向未来的例子。他们已经这样做了很多年:例如,众所周知的是他们的研究论文,计算一个温室公司甚至整个芬兰行业的全部二氧化碳用量。这帮助种植者降低了他们的排放量,使芬兰产业在全球二氧化碳排放量最低的种植者名单中名列前茅。这也是他们的一个营销工具:超市里的包装显示芬兰种植者使用的二氧化碳有多少。
现在,Juha和Sailu为温室种植者展示了垂直种植装置,这是另一项投资。
“我们的主要目标不是生产更多的产品,尽管这非常重要,而是要让在这个行业工作的人更加舒适。这就是为什么我们希望尽可能多地实现自动化,”Saila说。“有了这个解决方案,我们希望通过去除叶子并同时进行收获,进一步实现种植的自动化。”该系统已获得专利,在未来,他们将尝试在该系统中种植不同的作物。“黄瓜是一种相当容易的作物,在田地里收获草莓要困难得多,因为机器人要决定拿哪些草莓,而叶子覆盖着浆果。”
“由于劳动力的短缺,自主温室是种植者对未来的期望,”Juha 证实。“这也是我们的目标之一:通过实施传感器和人工智能使这个目标触手可及。但这并不容易。尽管有许多技术可用,但以正确的方式将它们全部结合起来仍然需要许多年。”她笑着说:“当你把人与机器人相比时,人仍然是非常聪明的"。"但传感器也可以有很大的帮助,可以帮助发现疾病。”
而且,还有更多的技术也可能与其他国家有关。目前,阿尔托大学开发的、用木质元素制成的垂直农场解决方案正在进行商业化。“在芬兰,有许多基于木材的结构和房屋。我们已经成功地使用了一种叫做VIS(真空绝缘系统)的新型建筑技术来建造一个垂直农业试点,而不需要混凝土或塑料。”
将这一解决方案商业化的种子资金正在全面展开。“如果是这个或另一个解决方案,我们预计在未来,许多农场将利用垂直种植技术提供的选择。规模化的好处将帮助更大的农场,而较小的公司可以为餐馆或超市供货。”
欲了解更多信息:
芬兰自然资源研究所 (Luke)
Latokartanonkaari 9
FI-00790 赫尔辛基,芬兰
电话。+358 29 532 6000
Karhu Saila (LUKE)
saila.karhu@luke.fi
Pasi Herranen
pasi.herranen@aalto.fi
Juha Näkkilä
juha.nakkila@luke.fi