Sztuczna inteligencja w rolnictwie pionowym i szklarniach

Rolnictwo o kontrolowanym środowisku obejmuje dwa rodzaje działalności. Szklarnie wykorzystują światło słoneczne, uzupełniane światłem sztucznym. Wewnętrzne farmy pionowe układają rosnące warstwy pod diodami LED w zamkniętym budynku. W obu przypadkach hodowcy kontrolują temperaturę, wilgotność, dwutlenek węgla, światło, nawadnianie i składniki odżywcze. Zadaniem sztucznej inteligencji jest wybór ustawień, które maksymalizują wydajność i jakość każdej jednostki energii i pracy. Kilka zmiennych oddziałuje na siebie: - **Światło:** rośliny reagują na dzienną całkę światła (całkowite światło na dzień), fotoperiod i widmo. - **Deficyt ciśnienia pary (VPD):** wilgotność i temperatura razem wyznaczają VPD, które napędza transpirację. Zbyt niski – wzrasta ryzyko choroby; zbyt wysoko i rośliny zamykają aparaty szparkowe. - **Wzbogacanie CO2:** przyspiesza fotosyntezę tylko wtedy, gdy pozwalają na to światło i temperatura. - **Składniki odżywcze:** roztwory są kontrolowane na podstawie przewodności elektrycznej (EC) i pH. Zmiana jednego ustawienia powoduje zmianę pozostałych, więc kontrola to balansowanie, którego doświadczeni hodowcy uczą się latami. Sztuczna inteligencja szklarniowa ma znaczący poligon doświadczalny: projekt Autonomous Greenhouse Challenge prowadzony przez Wageningen University & Research. Zespoły zajmujące się algorytmami rywalizowały z doświadczonymi hodowcami w zakresie zdalnej uprawy takich roślin, jak ogórki, pomidory i sałata. Ekonomia jest przestrogą. AeroFarms i producent szklarni AppHarvest ogłosiły upadłość w 2023 r., a Bowery Farming zostało zamknięte w 2024 r. Podstawowy problem polega na tym, że gospodarstwa uprawiane w pomieszczeniach zamkniętych zastępują darmowe światło słoneczne kupowaną energią elektryczną, podczas gdy ich główne produkty, warzywa liściaste i zioła, są sprzedawane po niskich cenach. Wysokie koszty kapitału, skoki cen energii i wąskie marże nie pozostawiają miejsca na błędy. Powszechne są trzy błędne przekonania. Sztuczna inteligencja sama w sobie nie sprawi, że rolnictwo pionowe będzie opłacalne; obcina koszty na marginesie, podczas gdy dominują energia i kapitał. Farmy pionowe nie są automatycznie bardziej ekologiczne, ponieważ ich ślad węglowy zależy od źródła energii elektrycznej. A szklarnie, a nie gospodarstwa w pomieszczeniach zamkniętych, produkują żywność o kontrolowanym środowisku.