Abstract
წყლის დეფიციტი და ნიადაგის დეგრადაცია დღესდღეობით სოფლის მეურნეობის ყველაზე მწვავე გამოწვევებია, რომლებიც სულ უფრო აშკარად ამხელს ტრადიციული მეთოდების ლიმიტაციებს. ჰიდროპონიკამ ნაწილობრივ უპასუხა ამ პრობლემას, თუმცა წყლის მოხმარებისა და დაავადებებისადმი მგრძნობელობის კუთხით მაინც არსებითი ხარვეზები რჩება. სწორედ ამ ფონზე შეფასდა SkyRoots - აეროპონიკის სისტემა, რომელიც ულტრაბგერითი მფრქვეველის დახმარებით საკვები ნივთიერებებით გაჯერებულ წყალს 5-10 მიკრონის ზომის ნაწილაკებად გარდაქმნის და მცენარის ფესვების მიერ შეიწოვება. სისტემა მართულია ESP32 მიკროკონტროლერითა და სპეციალურად შემუშავებული ბეჭდური პლატით.
ექსპერიმენტი 30 დღე გაგრძელდა კონტროლირებად გარემოში, სადაც ყოველდღიურად ფიქსირდებოდა მცენარის ზრდის მაჩვენებლები, გარემოს პარამეტრები და რესურსების დანახარჯი. სისტემას თან ახლდა მობილური აპლიკაცია, რომელიც მცენარეთა სახეობების მონაცემთა ბაზასა და ESP32 კამერას იყენებდა დაავადებების ადრეული აღმოჩენისა და გარემოს - მათ შორის ფოტოსინთეზზე მორგებული LED სპექტრის, ტემპერატურისა და ტენიანობის - ავტომატური ოპტიმიზაციისთვის.
მიღებული შედეგები შედარდა ტრადიციულ ჰიდროპონიკასა და ნიადაგზე კულტივირებასთან: ამისთვის მოძიებულ იქნა შესაბამისი ლიტერატურული წყაროები. შედარებამ აჩვენა, რომ SkyRoots წყალს მნიშვნელოვნად უფრო ეფექტურად იყენებს, მცენარეები უფრო სწრაფად იზრდება და მათი ჯანმრთელობის მაჩვენებლებიც უკეთესია, ამასთან ენერგიის ხარჯვაც შემცირებულია. რისკებისა და გარემოსდაცვითი, სოციალურ-ეკონომიკური ზემოქმედების დეტალურმა შეფასებამ დაადასტურა, რომ SkyRoots სავსებით რეალური პოტენციალი აქვს გახდეს მასშტაბირებადი და ეკოლოგიურად სუფთა აგროტექნოლოგია, რომელსაც შეუძლია წვლილი შეიტანოს გლობალური სასურსათო უსაფრთხოების გამოწვევების გადაჭრაში.
References
Li, Q., Li, X., Tang, B., & Gu, M. (2018). Growth Responses and Root Characteristics of Lettuce Grown in Aeroponics, Hydroponics, and Substrate Culture. Horticulturae, 4(4), 35. https://doi.org/10.3390/horticulturae4040035
Mirzabe, A.H., Hajiahmad, A., Fadavi, A. et al. Ultrasonic Atomizer for Aeroponic Cultivation: Effect of Nutrient Solution Dosage, Voltage, and Horn Dimensions. J. Biosyst. Eng. 47, 130–151 (2022). https://doi.org/10.1007/s42853-022-00135-zგამოქვეყნების თარიღი: მარტი, 2022
Lei, Chunli and Nicki J. Engeseth. “Comparison of growth characteristics, functional qualities, and texture of hydroponically grown and soil-grown lettuce.” Lwt - Food Science and Technology 150 (2021): 111931.
FAO. (2020). Water Use in Agriculture. Food and Agriculture Organization Statistical Report.