Экспериментальная установка «Фитопирамида»

Мы побывали в гостях у нашего друга и партнёра Александра Селянского на экспериментальной установке «Фитопирамида».  

Уникальная технология позволяет в несколько раз эффективнее, в сравнении с традиционными теплицами, выращивать различные виды плодово-овощных культур. 

Уже сегодня на «Фитопирамиде» растут более 10 сортов томата и огурца, а также сладкий перец, кабачок, баклажан и ДАЖЕ дыня и порционные арбузы! 

В перспективе можно расширять ассортимент выращиваемых растений и экспериментировать с более экзотические культуры.

По результатам встречи достигнута договорённость 

об автоматизации процессов выращивания на установках «Фитопирамида» с использованием системы «Виртуальный агроном»(разработка компании  GROLLI).  

А также мы продолжим  совместные эксперименты по использованию управляемых фитооблучателей,  специально разработанные для этой технологии выращивания.

сити-фермер Владислав Терехов

Почему вы должны меня знать: сити-фермер Владислав Терехов — статья «Москвич Mag»

Меня всегда интересовал процесс выращивания растений, однако в российском климате, а тем более в мегаполисе, это довольно сложный бизнес.

Отсюда возникают проблемы, с которыми сталкивается каждый москвич: сезонность овощей и фруктов, ценовая политика и отсутствие локальной продукции — вся зелень в осенне-летний период привозная, а, как вы понимаете, логистика занимает огромное количество времени, и это сказывается на свежести продуктов.

Параллельно с этим у городских жителей существует постоянный запрос — взаимодействие с естественной средой, природой: все же урбанистический пейзаж влияет на эмоциональное состояние жителей, а отсутствие нужных витаминов — на общее состояние здоровья. Так и возникла идея — превратить небольшое помещение с фудкортами в самом центре города, на Кузнецком Мосту, в вечнозеленый оазис с помощью многоярусных вертикальных ферм. Назвали новое место «Парник». Эта технология помогает совмещать доступность свежей и здоровой салатно-зеленной продукции и заодно радует глаз уставшего от стекла и бетона москвича. А еще подобные системы называют фабриками кислорода, так как они поглощают углекислый газ, выделяемый гостями, и обогащают воздух в помещении кислородом.

Отличие «Парника» от привычного нам огорода в том, что контроль обеспечивает «Виртуальный агроном» — компьютерная система управления ключевыми факторами роста: освещением, питанием и климатом.

Но обо всем по порядку.

Я родился в городе-герое Туле в семье инженеров, учился в лицее с физико-математическим уклоном и потом поступил в Московский государственный университет статистики и информатики, который окончил с отличием, после чего еще продолжил обучение в аспирантуре Московского энергетического университета.
С раннего детства я увлекался электроникой и авиамоделизмом и знал, что моя жизнь рано или поздно будет связана с наукой или техникой, соответственно, это и определило мой жизненный путь. Первое образование я получил по прикладной информатике в экономике, освоив программирование, затем углубил свои знания в области светотехники и уже после плавно перешел к физиологии растений.

Раньше (как, в общем-то, и до сих пор) я любил выращивать в основном домашние растения. Меня всегда беспокоил вопрос взаимодействия технических устройств и всего живого. Так и появилась идея создания «Виртуального агронома» — системы управления любыми устройствами, которые помогают выращивать растения, использованной в «Парнике». Это уникальный проект для России: ресторан, в котором впервые можно увидеть, как растения растут без солнечного света в полностью контролируемых условиях, здесь же их и употребляют гости в составе салатов и прочих блюд.

Я всем советую хоть раз увидеть все своими глазами, хотя бы потому, что это совершенно инновационный ресторан, который укладывается в современные тренды ультралокальности, экологичности, zero miles, когда дистанция между потребителем и производителем сокращается. Во-первых, это вкусно, во-вторых, это полезно, в-третьих, это экологически чисто. Так что «Парник» достоин внимания, если вы хотите увидеть, что такое технологии сити-фарминга в действии.

Чтобы растения росли быстро и качественно, нужно обеспечивать их правильным питанием, а это знание химии и биологии. Нужно создавать им условия, а это знания по климатике и термодинамике. При этом их нужно правильно освещать искусственным светом, а это глубокие знания по светотехнике. Таким образом, этот бизнес построен на знаниях, они только в совокупности дают результат, поэтому основная сложность — это, конечно, необходимость осваивать дополнительные навыки, в том числе углубленные знания по химии и биологии.

«Парник» открылся этой осенью, и на данный момент мы собрали только третий урожай, зато успели провести в своем инстаграме розыгрыш одной из грядок на гидропонике. Гости уже ждут второй розыгрыш и постоянно спрашивают об этом: видимо, на самоизоляции многие начали интересоваться самостоятельным выращиванием и теперь находятся в поисках доступных для этого технологий.

И, конечно, всех удивляет система на гидропонике, у многих она до сих пор ассоциируется с чем-то нелегальным, но на самом деле это достаточно распространенная технология. Подавляющее число промышленных теплиц в мире используют именно эту технологию для питания огурцов, томатов и другой плодоовощной продукции.

А если говорить о блюдах, совсем недавно в «Парнике» открылся Salad bar, где основа — это салат, рукола, базилик и другая зелень прямо «с грядки», люди каждый раз удивляются и не верят, что это натуральный продукт, отмечают насыщенный цвет и вкус. Нам приятно, поэтому каждый день мы экспериментируем и планируем вводить новые позиции и заняться выращиванием съедобных цветов.

синергия классической агротехнологии и новейших достижений науки

Круглогодичное производство клубники: синергия классической агротехнологии и новейших достижений науки и техники в уникальном проекте в Липецкой области

Круглогодичное производство клубники (земляники садовой) – мечта многих фермеров, и она может стать реальностью, когда за дело берутся настоящие энтузиасты и эксперты. Хотя мы больше привыкли к тому, что инновации исходят от столицы или из-за рубежа, сейчас вы измените свое мнение. Мы расскажем о проекте по круглогодичному выращиванию этой сладкой ягоды, стартовавшем в Липецкой области. Портал AGROXXI пообщался с автором проекта – Мариной Дятловой и основателем компании Гролли Владиславом Тереховым, который оказывает сопровождение клубничного стартапа по автоматизации и светодиодным технологиям

Все большое, как известно, начинается с малого. И в этом случае инновационное предприятие «выросло» из подарочного горшочка с растением клубники, когда Марина Дятлова решила привнести в свой бизнес по продаже подарков что-то новое и необычное.  

 — 7 лет назад я начала заниматься подарками из конфет, и раздумывала, как разнообразить ассортимент. И мне повезло, потому что в это же время папа начал разводить садовую землянику, хотя не с уклоном на ягоды, а на саженцы. Мы живем в такой местности, где много дачников и спрос на саженцы клубники есть всегда. Есть и ягода, но сезонная. Поэтому мне стало интересно попробовать вырастить землянику садовую как горшечную культуру для дома, и оказалось, что в этом деле очень много подводных камней.

Выращивать клубнику в открытом грунте, в принципе, просто. А в квартире первый камень преткновения – дефицит света, да и питание растений тоже имеет свои особенности. Само по себе, как на грядке в саду, дома клубника не вырастет. С огурцами и помидорами я успешно «подружилась», выращивая их дома, но клубника никак не хотела идти на компромисс. Как человек упорный, я не хотела сдаваться и стала искать профессионалов для консультаций.

В прошлом году наткнулась в YouTube на ролики с конференции «СитиФермер-2019» и почерпнула много интересного, исправила какие-то свои ошибки и, не без сложностей конечно, преподнесла своим детям ягоды традиционных сотров уже к 1 марта.

Затем отправилась вместе с папой на «СитиФермер 2020» лично, поручив мужу своих трех детей и хозяйство. Очень уж интересная тематика – круглогодичное выращивание клубники! Ведь эту ягоду все любят, особенно, когда сезон прошел и ее нигде нет, кроме как в супермаркетах с известным качеством. На «СитиФермер 2020» в конце февраля я познакомилась с Владиславом Тереховым – экспертом по светотехнике, автоматизации и агрономии, и мое намерение – открыть круглогодичное производство клубники в условиях светокультуры – укрепилось.

В марте Владислав любезно предоставил нам свои светодиодные облучатели для проведения натурных испытаний. И мы попробовали их, но сначала на томатах черри в теплице. Причем, я сравнивала светодиодные светильники Гролли, с аналогичными, купленными у другой компании. Разница оказалась колоссальной при равных условиях: неполная светокультура, двойной поликарбонат, т.е примерно 40% света, который падает на поверхность теплицы, мы все равно теряем.

И во время цветения, и во время плодоношения стало очевидно, чьи светодиоды лучше. Под одним спектром томат был крупнее: сначала он чуть-чуть отставал по плодоношению, но потом быстрее догнал и налив плода был больше, и качество самого продукта тоже намного выше. И соответственно, мы смотрели корневую систему (объем горшка 3 литра), по корням также была видна разница.

Клубничный стартап – дело новое и сложное

 — Убедившись, что мы можем получить желаемый результат, решили подавать на грант в УСХ Липецкой области по круглогодичному производству клубники, — продолжает свой рассказ Марина.

 — Мы не привыкли ни у кого брать в долг и стараемся все сделать своими силами. Постройку самой теплицы мы смогли бы осилить, но если мы говорим о зиме и вообще о стеллажном выращивании, уровень освещенности должен быть очень высокий, а надежные и эффективные фитосветильники стоят очень дорого. И компаний предлогающих подобное оборудование не мало, а сертифицированное оборудование могут предоставить единицы.

Участвовали мы по проекту «АГРОСТАРТАП», и поскольку он предназначен для агробизнеса в сельской местности, то и пришлось нам, городским, стать даунтшифтерами, отец получил прописку в своем доме в сельской местности.

Скажу честно, выполнить проект именно по круглогодичному выращиванию клубники было очень сложно: по этой схеме не работает никто вообще, нет подобных коммерческих проектов и написать бизнес-план или бизнес-проект пришлось самим и с нуля. Привлекали только бухгалтера для работы с цифрами, а теоретическую часть писали сами. И тут оказалось, что требуемые по проекту ОКВЭДы ,не содержат в себе никакой информации  о светодиодных фитооблучателях. Только разрядные лампы, которые нам не подходят.

Помог Владислав, сказал, что все мы это в техническом паспорте отрегулируем, и продукция будет соответствовать всем требованиям. Большое ему за это спасибо! Как и сотрудницам Управления сельского хозяйства  Липецкой области – к ним обращались много раз почти каждый день по разным вопросам, и они ни разу не отказали в помощи.

Максимальная сумма по АГРОСТАРТАПУ 3 000 000. Мы заявили 2 970 000 и в полном объеме нам перевели деньги.

 — Очень важно отметить, что среди растениеводческих проектов, Вы заняли первое место. Вторые в общем зачете. – Подключается к разговору Владислав.

 — Да, нас опередили по количеству баллов только животноводы, так как развитие КРС в области у нас в приоритете. Да и то, лучшие заявки от животноводов обошли нас не намного – на два балла.

На получение данной субсидии всего было подано 88 заявок. Общая сумма на Агростартап в 2020 году была 72,5 млн. рублей. По итогам заседания комиссии 25 участников из 11 районов области стали получателями грантов. Как видите, серьезная конкуренция. Желающих было много, но хотя на участника в среднем комиссия выделяла 5-7 минут, на нас потратили 15 – вот настолько мы были интересны!

Да будет и для клубники профессиональный свет!

 — По проекту у нас начало работы заявлено на 1 ноября и первые сборы клубники должны состояться где-то к концу ноября, — говорит Марина Дятлова.

 — Сейчас мы уже хорошо знаем, на что надо сделать акценты в тепличном производстве. Скажем так, что открытый грунт много прощает: недостаток или избыток питательных веществ, ошибки в режиме подачи питательных растворов, и прочие агрономические погрешности. С тепличным производством так не получится, особенно при стеллажном выращивании. И входить в теплично-стеллажное производство надо уже со специально подготовленной рассадой, с маленьким саженцем там делать нечего. И, как я говорила выше, свет – это наше тепличное все. Очень много компаний, кто предлагает освещение для теплиц, и никто для клубники. То есть пока никто, кроме Владислава.

 — Действительно, рынок наш зарождающийся, большое количество «гаражных» производителей, которые продают фито облучатели, но они продают их фактически просто как кусок железа, не привязанный ни к чему, ни к технологии, ни к пониманию требований культуры или конкретных сортов. – Рассказывает Владислав. — Мы давно уже осознали, что сам фитосветильник не нужен никому, нужна технология выращивания. Мы очень рады тому, что познакомились с Мариной, потому что у них есть отлаженная агротехнология и не надо тратить время на то, чтобы разбираться в специфике выращивания этой непростой культуры.

Мы понимаем базовые требования растения в его периоды роста, т.е это вегетация, это цветение, плодоношение. У нас достаточно компетенций, для того, чтобы сформировать специальные спектральные составы и уровни освещения, для каждой из фаз выращивания, чтобы получать максимальную продуктивность, при минимуме затрат на электроэнергию.

Конечно, мы вместе с Мариной это все обсуждали, у нас уже сформировано четкое понимание партнерства и конкретно под ее технологию мы будем выпускать специальную версию управляемых фитосветильников.

Не просто какой-то эфемерный прибор, а осознанный. И вот основная, конечно, уникальность этого проекта, в том, что вместе встретились все ключевые технологии – агротехнология, светотехника и автоматизация, и в результате возникла синергия. Когда все технологии погружены друг в друга и взаимосвязаны, когда я понимаю, что нужно с точки зрения фотопериода и спектральных предпочтений, а затем уже под эти светильники мы подкручиваем и питание, и конструкцию стеллажей. Например, мы долго и глубоко обсуждали конструкцию лотков, какая она должна быть, для того, чтобы максимально, эффективно использовать световой поток.

Немного о вопросе цены. Светодиодные облучатели стоят дорого, хотя если сравнить с периодом 15-ти летней давности, то дешевле. И они действительно дороже, чем традиционный свет, однако, преимущества, которые мы сегодня получаем от использования светодиодного освещения, вполне окупают начальные  затраты за счет повышения продуктивности и экономии электроэнергии.

Какого света хочет клубника

 — В первую очередь мы пришли к определенному выводу, что рассвет – закат – это обязательное требование для клубники, интенсивность освещения на стадии вегетации и цветения может быть несколько ниже, а на стадии плодоношения обязательно повышаем мощность светильников до макисмальных значений, — говорит Марина Дятлова.

 — У нас проведено за последние 4 года большое количество опытов по различным культурам. Для каждого этапа у нас есть понимание, какие должны быть спектральные комбинации для трех вот этих этапов. Т.е первый этап — это вегетация, когда развивается растение, когда развивается листовой аппарат, есть в принципе классические спектры для вегетативных растений.

Второй. Когда переходим к цветению, комбинация незначительно меняется и постепенно идет по мере развития растения увеличение уровня освещенности. Третий, как уже отметила Марина, — плодоношение, и здесь мы достигаем максимальных режимов.

Корректировка спектров будет тоже осуществляться под управлением компьютерной системы, где прошиты все эти паттерны, это все будет полностью автоматизировано, помимо того что компания ГРОЛЛИ поставит свет, мы еще предоставим платформу цифровую управления фермой с говорящим названием «Виртуальный агроном».

Производство клубники круглый год

Производство клубники круглый год: практически без солнечного света и под контролем «Виртуального агронома»

В Липецкой области реализуется проект компании «BerryWoods», под руководством Марины Дятловой, по круглогодичному выращиванию клубники в сотрудничестве со специалистом по системам автоматизированного выращивания растений и основателем компании «GROLLI» Владиславом Тереховым. Портал AGRO XXI продолжает серию статей, в которых эксперты раскрывают секреты и нюансы уникальной технологии

Первый выпуск о круглогодичном производстве клубники вы можете прочитать здесь, чтобы узнать подробнее о запуске проекта.

Сегодня портал AGRO XXI задает вопросы Владиславу Терехову, что дает независимое от солнца освещение и «цифровизация» всех процессов выращивания.

— Владислав, расскажите, пожалуйста, подробнее о платформе «Виртуальный агроном» в контексте круглогодичного производства клубники.

 — В нашем предыдущем разговоре мы обсуждали то, что натурные эксперименты являются неотъемлемой частью развития любой агротехнологии. Так вот, когда мы начали проводить первые лабораторные  эксперименты  даже с простыми культурами (салатно-зеленными растениями) за короткий промежуток времени, около полугода, был собран такой объем результатов, который человек проанализировать просто не в состоянии.

Это связано с многофакторной моделью развития растений. Ключевыми факторами являются питание,  освещение, климат, и конечно, фактор генетики. Кстати, мы одними из первых в России определили именно сортовые, а не видовые предпочтения растений в режимах  освещения и экспериментально доказали это.

Стало понятно, что нужно разрабатывать систему, которая могла бы использовать современные вычислительные мощности для поиска оптимальных режимов выращивания. Вот так родилась идея создания «Виртуального агронома».

Я программист по одному из образований, и в этот проект погрузился «с головой». Параллельно с исследованиями влияния специфических спектров и уровней освещения на рост и развитие растений,  компания «ГРОЛЛИ»  начала опытную эксплуатацию системы контроля за выращиванием растений. Это когда все вычисления, все алгоритмы выращивания, загружены в «облако». Контроллер, установленный на ферме, собирает данные с различных датчиков и видеокамер, направленных на растения, отправляет полученную информацию через сеть интернет  в облачную систему для анализа, а затем получает инструкции, выработанные «облаком» и исполняет их.

Когда цифровых данных будет накоплено достаточно много, мы сможем подключить искусственный интеллект, который на основе вычисления различных комбинаций факторов выращивания  поможет ситифермеру определять режимы, обеспечивающие максимальную продуктивность выращивания растений.

В ближайшей перспективе, любая ферма, через контроллер управления «Виртуальный агроном», может быть подключена к нашей облачной системе, и получить доступ к знаниям, записанным в виде алгоритмов выращивания различных культур.

Собственно, система «Виртуальный агроном» нужна для того, чтобы анализировать результаты, находить (мы называем «строить») «цифровые модели» растений. А дальше, в зависимости от ситуации на ферме, принимать решение. При этом, чем больше ферм подключено к этой системе, тем точнее будут вычисления, тем эффективнее выращивание растений.

На основе результатов, полученных в лаборатории, и с учетом предложений Марины Дятловой, создан отдельный профиль для выращивания земляники садовой.

Тут мы в большей степени полагаемся на ее знания и опыт. Я практически уверен, что в процессе выращивания ягод в полностью контролируемых условиях, мы будем неоднократно корректировать алгоритмы и режимы, в том числе состав питания и освещение, как по спектру, так и по уровню.

Если говорить о режимах освещения, то для нас это первый опыт внедрения светодиодных облучателей в систему выращивания ягод в условиях практически полной светокультуры. По салатно-зеленным растениям такая технология уже доказала свою эффективность. Ведется активная работа  и с плодовыми культурами – огурцом, томатом, баклажаном, перцем болгарским. Мы находимся в стадии тестирования, активно экспериментируем на «Фитопирамиде» вместе с Александром Селянским.

Специально для нашего с «BerryWoods» проекта по выращиванию земляники садовой разработаны управляемые светодиодные  светильники, со специфическим спектром. Стоит отметить, что решение по спектру принималось совместно с Мариной, и основывалось на экспериментах с предоставленными ранее образцами светильников. Поэтому мы уже целимся, как говорят, в «десятку».

Отдельно, будет вестись работа с таким важным фактором, как фотопериод. То есть, сколько часов в сутки работает система освещения. Причем для полной светокультуры мы уже уходим в отрыв, от привычных нам 24 часовых суток, так как когда нет солнца, работа системы освещения может быть не привязана к астрономическому времени.

В данном проекте мы решили, если и рисковать, то понемногу. Поэтому конструкцию делаем светопрозрачной, что обеспечит верхние лотки с ягодой естественным освещением. А вот нижние будут получать исключительно искусственное освещение. Соответственно, мы получим экспериментальные результаты сразу в двух режимах. Для верхнего уровня полок, с помощью датчиков будет анализироваться количество и спектр солнечного света, который падает на растения. Основываясь на результатах измерения, система принимает решение об изменении спектра и интенсивности света от искусственных источников света.  Это позволит существенно экономить электроэнергию, ведь в конечном итоге экономика является определяющей.

Земляника садовая – сложная для выращивания культура. Перед компанией «ГРОЛЛИ» стоит непростая и очень интересная задача. Мы планируем добиться четких «цифровых моделей» по выращиванию тех или иных сортов земляники, пока просто разделив их по типам: ремонтантные, нейтрально-дневные и так далее.

Впоследствии  компания «ГРОЛЛИ» сможет масштабировать такие проекты, которые пока индивидуальны. Наша цель масштабировать технологию с применением «цифровизации» для снижения рисков. Сегодня вы построили 500 квадратных метров, завтра вы запланируем еще 2 000 или больше, и на всех фермах вы получите понятный и ожидаемый результат.

Очевидно, что роль автоматизации в проекте выходит на такой же значимый уровень, как и роль светотехники. Я уверен, что в перспективе автоматизация процессов будет главным фактором успеха. Конечно, заботливые руки человека, который выращивает растения важны. Мы хотим, чтобы ситифермер больше думал о том, как правильно сформировать растения, а все сложные процессы, такие как питание, управление светом, «Виртуальный агроном» возьмет на себя. Например, в нашем новом проекте с Мариной Дятловой мы стремимся освободить ее от рутины, так чтобы она занималась развитием этого перспективного направления.