Достижения в области автоматизации теплиц и сельского хозяйства в контролируемых условиях: переход к растительным фабрикам и городскому сельскому хозяйству

Выращивание растений в теплицах прошло путь от простых укрытых рядов полевых культур до высокотехнологичных объектов сельского хозяйства в контролируемых условиях (CEA), воплощающих концепцию растительных фабрик для городского сельского хозяйства. Достижения и усовершенствования в области CEA способствовали разработке научных решений для эффективного производства растений в густонаселённых городах и многоэтажных зданиях. Успешное внедрение CEA в городское сельское хозяйство требует множества компонентов и подсистем, а также понимания внешних факторов воздействия, которые необходимо систематически учитывать и интегрировать. В данном обзоре освещены некоторые из последних достижений в области тепличных технологий и CEA с целью повышения осведомлённости о передаче и адаптации технологий, необходимых для успешного перехода к городскому сельскому хозяйству. Рассмотрены несколько аспектов высокотехнологичных систем CEA, включая совершенствование каркасных и укрывных материалов, восприятие параметров окружающей среды и обмен данными, а также современные модели управления микроклиматом и оптимизации энергопотребления. В исследовании рассмотрены городское сельское хозяйство и его производные направления, включая вертикальное земледелие, теплицы на крышах и растительные фабрики, которые являются продолжением CEA и возникли как ответ на рост численности населения, деградацию окружающей среды и урбанизацию, угрожающие продовольственной безопасности. Наконец, выявлены возможности и проблемы, связанные с внедрением интегрированных систем CEA и вертикального земледелия в городское сельское хозяйство.