Sachin G. Chavan (1,2,*), Zhong-Hua Chen (1,3), Oula Ghannoum (1), Christopher I. Cazzonelli (1) en David T. Tissue 1,2)
1. National Vegetable Protected Cropping Centre, Hawkesbury Ynstitút foar it miljeu, Western Sydney
Universiteit, Locked Bag 1797, Penrith, NSW 2751, Austraalje; z.chen@westernsydney.edu.au (Z.-HC); o.ghannoum@westernsydney.edu.au (OG); c.cazzonelli@westernsydney.edu.au (CIC); d.tissue@westernsydney.edu.au (DTT)
2. Global Centre for Land Based Innovation, Hawkesbury Campus, Western Sydney University,
Richmond, NSW 2753, Austraalje
3. School of Science, Western Sydney University, Penrith, NSW 2751, Austraalje
* Korrespondinsje: s.chavan@westernsydney.edu.au; Tel.: +61-2-4570-1913
Abstract: Beskerme gewaaks biedt in manier om itenproduksje te stypjen yn it gesicht fan klimaatferoaring
en leverje sûn iten duorsum mei minder middels. Lykwols, om dizze wize fan buorkjen te meitsjen
ekonomysk libbensfetbere, wy moatte beskôgje de status fan beskerme cropping yn de kontekst fan beskikber
technologyen en korrespondearjende doeltúnbougewaaksen. Dizze resinsje sketst besteande kânsen
en útdagings dy't moatte wurde oanpakt troch oanhâldend ûndersyk en ynnovaasje yn dizze spannende mar
kompleks fjild yn Austraalje. Indoor pleatsfoarsjenningen wurde yn 't algemien yn' e folgjende trije kategorisearre
nivo's fan technologyske foarútgong: low-, medium- en high-tech mei byhearrende útdagings
dy't ynnovative oplossings nedich binne. Fierder, beheiningen op indoor plant groei en beskerme
cropping systemen (bgl. hege enerzjykosten) hawwe beheind it brûken fan binnenlân lânbou ta relatyf
pear, hege wearde gewaaks. Dêrom moatte wy nije gewaakskultivars ûntwikkelje dy't geskikt binne foar binnenlânbou
dat kin ferskille fan dy nedich foar iepen fjild produksje. Dêrneist beskerme cropping
fereasket hege opstartkosten, djoere betûfte arbeid, heech enerzjyferbrûk, en signifikante pest
en sykte behear en kwaliteit kontrôle. Oer it algemien biedt beskerme gewaaks kânsrike oplossingen
foar fiedingsfeiligens, wylst de koalstoffoetôfdruk fan itenproduksje ferminderje. Lykwols, foar indoor
gewaaksproduksje om in substansjele positive ynfloed te hawwen op wrâldwide fiedingsfeiligens en fiedingsnivo
feiligens, de ekonomyske produksje fan ferskate gewaaksen sil essinsjeel wêze.
keywords: beskerme cropping; fertikale pleats; boaiemleaze kultuer; crop prestaasjes; indoor lânbou;
fiedselfeiligens; duorsumens fan boarnen
1. Ynlieding
De wrâldbefolking wurdt ferwachte om hast 10 miljard te berikken yn 2050, mei de mearderheid fan 'e groei dy't ferwachte wurdt foar te kommen yn grutte stedssintra oer de heule wrâld [1,2]. As de befolking nimt ta, moat fiedselproduksje ferheegje en foldwaan oan fiedings- en sûnensbehoeften, wylst tagelyk de UN SDG's (UN SDG's) [3,4] berikke. It ôfnimmen fan boulân en de neidielige gefolgen fan klimaatferoaring op de lânbou stelle ekstra útdagings foar dy't ynnovaasjes yn takomstige fiedselproduksjesystemen twinge om te foldwaan oan tanimmende fraach yn 'e kommende pear desennia. Bygelyks, Australyske pleatsen wurde faak bleatsteld oan klimaatfariabiliteit en binne gefoelich foar gefolgen fan klimaatferoaring op lange termyn. Resinte droechtes yn hiel eastlik Austraalje yn 2018–19 en 2019–20 hawwe pleatsbedriuwen negatyf beynfloede, en droegen dêrmei ta oan de opkommende effekten fan klimaatferoaring op de Australyske lânbou [5].
Beskerme gewaaks, ek wol binnenlânbou neamd [6] - fariearjend fan leechtechnyske polytunnels oant mediumtech, foar in part miljeu kontroleare kassen, oant hege tech 'tûke' kassen en binnenbuorkerijen - koe helpe om wrâldwide fiedingsfeiligens yn 'e 21e te ferbetterjen ieu. Wylst de fyzje fan in selsstannige metropoal lykwols oansprekkend is as in manier om hjoeddeistige útdagings oan te pakken, hat de opname fan binnenlânbou net oerienkommen mei de
opwining en optimisme fan har foarstanners. Beskerme gewaaks en lânbou omfetsje in grutter gebrûk fan technology en automatisearring om lângebrûk te optimalisearjen, en biede dêrmei spannende oplossingen om takomstige fiedselproduksje te ferbetterjen [7]. Oer de hiele wrâld is de ûntwikkeling fan stedslânbou [8,9] gauris plakfûn nei chronike en/of akute krises, lykas ljocht- en romtebeheiningen yn Nederlân; it ynstoarten fan 'e motoryndustry yn Detroit; de ûnreplik guod merk crash oan de Amerikaanske East Coast; en de blokkade fan Kubaanske raketten. Oar
ympulsen binne kommen yn 'e foarm fan beskikbere merken, ie, beskerme cropping proliferated yn Spanje [10] fanwege it lân syn maklike tagong ta Noard-Jeropeeske merken. Tegearre mei besteande útdagings koe de oanhâldende COVID-19-pandemy de fereaske ympuls leverje om de stedske lânbou te transformearjen [11].
As stedslânbou in wichtige rol spylje moat yn it ferbetterjen fan fiedingsfeiligens en minsklike fieding, moat it wrâldwiid skaal wurde sadat it de kapasiteit hat om in breed skala oan produkten te groeien op in mear enerzjy-, boarne- en kosten-effisjint manier dan is op it stuit mooglik. Enoarme kânsen besteane foar it ferbetterjen fan gewaaksproduktiviteit en kwaliteit troch it parearjen fan foarútgong yn miljeukontrôles, pestbehear, phenomics en automatisearring
mei fokken ynspannings rjochte op eigenskippen dy't ferbetterje plant arsjitektuer, gewaaks kwaliteit (smaak en fieding) en opbringst. In grutter ferskaat oan hjoeddeistige en opkommende gewaaksen relatyf oan tradisjonele gewaakstypen, lykas genêskrêftige planten, kinne wurde groeid yn miljeu kontroleare pleatsen [12,13].
De driigjende needsaak om stedske fiedingsfeiligens te ferbetterjen en de koalstoffoetôfdruk fan iten te ferminderjen kin wurde oanpakt troch ynnovaasjes yn 'e agraryske fiedingsektoren, lykas beskerme gewaaks en fertikale lânbou. Dizze fariearje fan low-tech poly-tunnels mei minimale miljeukontrôle, medium-tech, foar in part miljeu kontroleare kassen oant hege tech kassen en fertikale lânboufoarsjennings mei state-of-the-art technologyen. Beskerme gewaaks is de rapst groeiende fiedselprodusearjende sektor yn Austraalje, yn termen fan skaal fan produksje en ekonomyske ynfloed [12]. De Australyske yndustry foar beskerme gewaaks bestiet út heechtechnologyske foarsjenningen (17%), glêstúnbou (20%) en hydroponyske / substraat-basearre gewaaksproduksjesystemen (52%), wat de needsaak en kâns oanjout om de agrifoodsektor te ûntwikkeljen. Yn dizze resinsje besprekke wy de status fan beskerme gewaaks yn 'e kontekst fan beskikbere technologyen en korrespondearjende doelgroep túnbougewaaksen, en beskriuwe de kânsen en útdagings dy't moatte wurde oanpakt troch oanhâldend ûndersyk yn Austraalje.
2. Aktuele techniken en technologyen yn beskerme cropping
Yn 2019 is it totale grûngebiet wijd oan beskerme teelt - wat, yn 't algemien, omfettet
groeiende gewaaksen ûnder alle soarten bedekking - waard wrâldwiid rûsd op 5,630,000 hektare (ha) [14]. It totale gebiet fan grienten en krûden groeid yn kassen (permaninte struktueren) is rûsd op sa'n 500,000 ha wrâldwiid, mei 10% fan dizze gewaaksen groeid yn kassen en 90% yn plestik kassen [15,16]. It glêstúngebiet fan Austraalje wurdt rûsd op sa'n 1300 ha, mei hege tech kassen (sawat 14 yndividuele bedriuwen, elk besette minder dan 5 ha) dy't 17% fan dit gebiet goedmeitsje, en leechtech/mediumtech kassen foar 83% [17 ]. Wrâldwiid foarmje plestik kassen en kassen respektivelik sawat 80% en 20% fan 'e totale produsearre kassen [16].
Beskerme gewaaks is de rapst groeiende fiedselprodusearjende sektor yn Austraalje, wurdearre op sawat $ 1.5 miljard per jier by de pleatspoarte yn 2017. It wurdt rûsd dat sawat 30% fan alle Australyske boeren gewaaksen groeie yn ien of oare foarm fan beskerme gewaakssysteem, en dat ûnder dekking groeide gewaaksen sa'n 20% útmeitsje fan 'e totale wearde fan griente- en blomproduksje [18]. Yn Austraalje is it rûsde gebiet foar de produksje fan grienten yn kasgroente it heechst foar Súd-Austraalje (580 ha), folge troch Nij-Súd-Wales (500 ha) en Victoria (200 ha), wylst Queenslân, West-Austraalje en Tasmaanje elk <50 ha [17 ha] ].
Op grûn fan it Australian Horticulture Statistics Handbook (2014–2015) en diskusjes mei de yndustry, waard de bruto wearde fan produksje (GVP) fan fruit, grienten en blommen rûsd foar 2017. basearre produksjesystemen (52%) waarden it heechste wurdearre, folge troch de dy't groeid ûnder boaiemfertigaasjesystemen (35%), mei in kombinaasje fan boaiemfertigaasje en hydroponyske/substraat-basearre systemen (11%), en it brûken fan in hydroponika/nutriïnt filmtechnyk (NFT) (2%) (figuer 1A). Lykas, ûnder de beskermingstypen hiene gewaaksen groeid ûnder poly-/glês-bedekkingen (63%) de heechste GVP, folge troch dy groeid ûnder poly-bedekkingen (23%), hagel-/skaadbedekkingen (8%) en kombineare poly/hagel/skaad covers (6%) (figuer 1B) [17]. Binnen Austraalje binne statistiken foar GVP's fan spesifike glêstúnbouprodukten net maklik beskikber [15].
Figure 1. Totale bruto weardeproduksje (GVP) fan gewaaksen ûnder beskerme teelt (2017) troch groeisysteem (A) en beskerming (B). Hydroponika / substraat-basearre produksje omfettet boaiemleaze plantgroei mei in inert medium lykas rockwool. Boaiem / fertigate-basearre produksje giet it om plantgroei mei help fan boaiem mei fertigaasje (kombinearre tapassing fan meststof en wetter). De hydroponika / fiedingsfilmtechnyk (NFT) omfettet it sirkulearjen fan in ûndjippe stream fan wetter mei oploste fiedingsstoffen dy't oer de woartels fan planten yn wettertichte kanalen giet. 'Poly' ferwiist nei polycarbonaat.
Hagel-/skaadbedekkingen, meastentiids fan gaas of doek, beskermje gewaaksen tsjin hagel en blokkearje in part fan oermjittich ljocht. $ ferwiist nei AUD.
Under de kontroleare omjouwingsfoarsjenningen yn 'e Feriene Steaten binne glês- as polykarbonaat (poly) kassen (47%) faker as fertikale pleatsen binnen (30%), leechtechnyske plestik hoepelhuzen (12%), kontenerbuorkerijen (7% ) en binnendjipwetterkultuersystemen (4%). Under groeiende systemen is hydroponika (49%) faker as boaiembasearre (24%), akwaponyske (15%), aeroponic (6%) en hybride (aeroponics, hydroponics, boaiem) systemen (6%) [19,20].
Austraalje hat heul pear fêstige avansearre fertikale pleatsen, foar in grut part troch it feit dat it in pear tichtbefolke stêden hat. Austraalje hat lykwols sa'n 1000 ha broeikasgebiet [16,17] en de eksport fan farske griente en fruit is fan 2006 oant 2016 substansjeel tanommen foar Austraalje [16] mei tanimmend under-cover gewaaks. Hoewol Austraalje hat in geweldige start makke yn 'e lânbou en de sektor hat enoarm groeipotinsjeel, it freget tiid om te rypjen en fierdere ûntwikkeling om in wichtige spieler te wurden op wrâldwide skaal. Op it stuit kinne kommersjeel oriïnteare binnenpleatsfoarsjennings wurde yndield yn 'e folgjende trije nivo's fan technologyske foarútgong: leech-, medium- en hege tech. Elk wurdt yn mear detail besprutsen yn 'e folgjende seksjes.
2.1. Nije technologyen foar Low-Tech poly-tunnels
Low-tech glêstúnfoarsjenningen dy't it measte bydrage oan beskerme gewaaks hawwe ferskate beheiningen dy't technologyske oplossingen fereaskje om te helpen by har oergong nei profitable medium- as high-tech foarsjenningen dy't heechweardige gewaaksen produsearje mei minimale boarnen. Low-tech poly-tunnels jouwe 80-90% fan 'e produksje fan glêstúnbou wrâldwiid [20] en yn Austraalje [17]. Sjoen it grutte oanpart fan leechtechnyske polytunnels yn beskerme gewaaks en har lege nivo's fan klimaat, fertigaasje en pestkontrôle, is it wichtich om de byhearrende útdagings oan te pakken om de produksje en ekonomysk rendemint oan de kwekers te ferheegjen.
It leechtechnysk nivo omfettet ferskate soarten polytunnels dy't fariearje kinne fan provisoryske metalen struktueren mei plestik bedekking oant permaninte doel-boude struktueren. Algemien wurde se net kontrolearre bûten de mooglikheid om de plestikbedekking op te heffen as it bûten te hyt of bewolkt wurdt. Dizze plestik covers beskermje it gewaaks tsjin hagel, rein en kâld waar en ferlingje it groeiseizoen foar in part. Dizze goedkeape struktueren biede in
libbensfetbere rendemint foar ynvestearring yn grientegewaaksen lykas sla, beanen, tomaten, komkommer, koal en zucchini. Boeren yn dizze poly-tunnels wurdt útfierd yn 'e boaiem, wylst mear avansearre operaasjes grutte potten en drip-yrrigaasje kinne brûke foar tomaten, bosbessen, aubergines of paprika's. Lykwols, wylst leechtechnysk beskerme cropping sin makket foar lytse kwekers, hawwe sokke techniken te lijen fan ferskate tekoarten. Har gebrek oan miljeukontrôle beynfloedet de konsistinsje fan 'e grutte en kwaliteit fan it produkt en ferminderet dêrom
de merk tagong fan dizze produkten foar veeleisende klanten lykas supermerken en restaurants. Mei't it gewaaks yn 't algemien yn 'e grûn plante wurdt, hawwe dizze boeren ek te krijen mei tal fan pest- en boaiemsykten (bgl. persistente nematodebesmetting). Yndustry- en ûndersykspartners fereaskje ynnovaasjes yn it leverjen fan oplossingen oer foarsjenningsûntwerp en gewaaksbehearsystemen, lykas tûke hannelsystemen om produkten te eksportearjen
en behâlde in konstante supply chain. Stimulearrings en stipe fan finansieringsorganen en technologyske ynnovaasjes (bgl. biologyske kontrôle, parsjele automatisearring yn irrigaasje en temperatuerkontrôle) fan universiteiten en bedriuwen kinne kwekers helpe by de oergong nei mear avansearre technologyske teeltsystemen.
2.2. It opwurdearjen fan Medium-Tech Greenhouses mei ynnovaasjes en nije technologyen
Medium-tech beskerme gewaaks is in brede kategory dy't kassen en kassen mei kontroleare omjouwing omfettet. Dit diel fan 'e sektor foar beskerme teelt fereasket wichtige technologyske upgrades as it moat konkurrearje mei grutskalige fiedselproduksje yn pleatsen dy't low-tech poly-tunnels ynsette en produkten fan hege kwaliteit út hege-tech kassen. De miljeukontrôle yn medium-tech kassen is normaal foar in part of yntinsyf en de temperatuer fan guon kassen kin wurde regele troch it dak mei de hân te iepenjen, wylst
mear avansearre fasiliteiten hawwe koeling en ferwaarming ienheden. It gebrûk fan sinnepanielen en tûke films wurdt ûndersocht om enerzjykosten en koalstofôfdrukken te ferminderjen yn medium-tech kassen [21-23].
Wylst in protte kassen noch wurde makke fan PVC of glêzen beklaaiïng, kinne tûke films wurde tapast op dizze struktueren of kinne wurde opnaam yn glêstúnûntwerp om enerzjy-effisjinsje te ferheegjen. Yn 't algemien brûke heechweardige kassen groeimedia lykas Rockwool-blokken mei soarchfâldich kalibreare ûntfangen fan floeibere dongstoffen yn ferskate groeistadia om de opbringsten fan gewaaksen te maksimalisearjen. CO2-befruchting wurdt soms brûkt yn medium-tech glêstúnbou om opbringst en kwaliteit te stimulearjen. De medium-tech beskerme gewaakssektor sil profitearje fan gearwurkingsferbannen fan yndustry-universiteiten om avansearre wittenskiplike en technologyske oplossingen te generearjen, ynklusyf nije gewaaksgenotypen mei hege opbringst en kwaliteit, yntegreare pestbehear, folslein automatisearre fertigaasje en klimaatkontrôle foar glêstúnbou, en robotyske assistinsje yn gewaaksbehear en rispinge.
2.3. Ynnovaasjes fan Wittenskip en Technology foar High-Tech Greenhouses
High-tech glêshuzen kinne de lêste technologyske foarútgong ynnimme yn gewaaksfysiology, fertigaasje, recycling en ferljochting. Yn grutskalige kommersjele kassen kinne bygelyks 'smart glass' technology, sinne-fotovoltaïsche (PV) systemen en oanfoljende ferljochting, lykas LED-panielen, brûkt wurde om gewaakskwaliteit en opbringsten te ferbetterjen. Produsinten automatisearje ek hieltyd mear krityske en/of arbeidsintensive gebieten lykas gewaaksmonitoring, bestowing en rispinge.
De ûntwikkeling fan keunstmjittige yntelliginsje (AI) en masine learen (MI) hat nije dimensjes iepene foar high-tech kassen [24-28]. AI is in set fan komputer-kodearre regels en statistyske modellen oplaat om patroanen yn grutte data te ûnderskieden en taken út te fieren dy't algemien ferbûn binne mei minsklike yntelliginsje. AI brûkt yn ôfbyldingsherkenning wurdt brûkt om gewaakssûnens te kontrolearjen en tekenen fan sykte te erkennen, wêrtroch rapper, better ynformearre beslútfoarming mooglik is foar gewaaksbehear en rispinge - wat hjoeddeistich kin wurde berikt
troch robotwapens ynstee fan minsklike arbeid. Internet-of-Things (IoT) biedt oplossingen foar automatisearring dy't spesifyk kinne wurde oanpast foar glêstúnapplikaasjes [29]. Sa kinne AI en IoT signifikant bydrage op it mêd fan moderne lânbou troch lânbouaktiviteiten te kontrolearjen en te automatisearjen [30].
Undersyk en ûntwikkeling op it mêd fan agraryske robots is yn 'e ôfrûne desennia signifikant groeid [31-33]. In autonoom systeem foar rispinge fan gewaaks foar paprika dat kommersjele leefberens benaderet, waard oantoand mei in rispinge súkses fan 76.5% [31] yn Austraalje. Prototypes fan robots foar it ûntbrekken fan tomaatplanten, it rispjen fan paprika (glêzen paprika's) en it bestuiven fan tomato-gewaaksen [34,35] binne ûntwikkele yn Jeropa en Israel, en kinne yn 'e heine takomst kommersjalisearre wurde.
Boppedat sille softwaresystemen foar arbeidsbehear foar grutskalige heechtechnyske kassen de effisjinsje fan arbeiders signifikant optimalisearje, en de ekonomyske perspektyf fan dizze bedriuwen ferbetterje. De IT- en yngenieurrevolúsje sil trochgean mei it bemachtigjen fan beskerme gewaaks en binnenlânbou, wêrtroch kwekers har gewaaksen kinne kontrolearje en beheare fan kompjûters en mobile apparaten, dy't sels kinne wurde brûkt om krityske lânbou en
merk besluten. High-tech kassen hawwe it heechste potinsjeel om te profitearjen fan 'e Austraalje beskerme teeltsektor, dus trochgeand ûndersyk en ynnovaasje nei dizze foarsjenningen sille wierskynlik oersette nei tiid en jild goed ynvestearre.
2.4. Fertikale pleatsen ûntwikkelje foar takomstige behoeften
Yn 'e ôfrûne jierren is in rappe ûntwikkeling yn' e 'fertikale lânbou' oer de wrâld tsjûge west, benammen yn lannen mei grutte populaasjes en ûnfoldwaande lân [36,37]. Fertikale lânbou fertsjintwurdiget USD 6 miljard yn wearde, mar bliuwt in lytse fraksje fan 'e wrâldwide agraryske merk mei meardere trillion dollars [38]. D'r binne ferskate iteraasjes fan fertikale lânbou, mar se brûke allegear fertikaal opsteapele boaiemleaze as hydroponyske groeiende planken yn in folslein ôfsletten en kontroleare omjouwing, wat in hege graad fan automatisearring, kontrôle en konsistinsje mooglik makket [39]. Fertikale lânbou bliuwt lykwols beheind ta gewaaksen mei hege wearde en koarte libbenssyklus fanwegen de hege enerzjykosten, nettsjinsteande it oanbieden fan ongeëvenaarde produktiviteit per fjouwerkante meter en hege nivo's fan wetter- en fiedingseffisjinsje.
De technologyske diminsje fan fertikale lânbou - en yn it bysûnder de komst fan 'tûke' glêstúnhuzen - sil wierskynlik kwekers oanlûke dy't graach wurkje mei opkommende kompjûter- en big-datatechnologyen lykas AI en it Internet of Things (IoT) [40]. Op it stuit binne alle foarmen fan lânbou enerzjy- en arbeidsintensyf, hoewol d'r romte is foar grutte foarútgong yn sawol automatisearring as enerzjy-effisjinsjetechnologyen. No al leverje de meast avansearre foarmen fan binnenlânbou har eigen enerzjy op it terrein en binne ûnôfhinklik fan it algemiene nutsnet. Rooftop-tunen kinne fariearje fan ienfâldige ûntwerpen boppe-op stedsgebouwen oant bedriuwsdakbedriuwen op gemeentegebouwen yn New York en Parys. Indoor fertikale lânbou hat in ljochte takomst, foaral yn 'e rin fan' e COVID-19-pandemy en is goed gepositioneerd om har oandiel fan 'e wrâldwide fiedingsmerk te fergrutsjen, fanwegen syn
heech effisjint produksjesysteem, ferlegings yn supply chain en logistykkosten, potinsjeel foar automatisearring (minimalisearjen fan ôfhanneling) en maklike tagong ta sawol arbeid as konsuminten.
3. Target Crops yn beskerme Cropping
Op it stuit binne gewaaksen dy't geskikt binne foar binnenlânbou beheind yn oantal fanwege de gewaaksbeperkingen foar binnengroei, lykas beskerme gewaaksbeperkingen lykas hege enerzjykosten (foar ferljochting, ferwaarming, koeling en it útfieren fan ferskate automatisearre systemen) wêrtroch spesifike heechweardige gewaaksen [ 41–43]. De ekonomyske produksje fan in ferskaat array fan ytbere gewaaksen is lykwols essensjeel as beskerme gewaaks in wichtige ynfloed hat op
wrâldwide fiedselfeiligens [12,13,44]. Crop cultivars foar beskerme griente teelt ferskille signifikant fan dy fan iepen fjild produksje dy't fokt foar tolerânsje fan in breed skala oan miljeu omstannichheden, dat is net needsaaklikerwize nedich yn beskerme gewaaks. De ûntwikkeling fan gaadlike kultivars sil de optimalisaasje fan ferskate eigenskippen fereaskje (lykas selsbestuiving, ûnbepaalde groei, robúste woartels) dy't ferskille fan 'e skaaimerken dy't sjoen wurde as
winsklik yn bûtengewaaksen (figuer 2) (Oannommen fan [13]).
Figure 2. Winske eigenskippen foar fruchtjende gewaaksen dy't binnen groeid binne ûnder kontroleare omjouwingsbetingsten relatyf oan gewaaksen dy't bûtendoar groeie ûnder fjildomstannichheden.
Op it stuit binne de fruchten en grienten dy't it bêste oanpast binne foar binnenlânbou omfetsje:
• Dejingen dy't groeie op wynstokken of boskjes (tomaat, aardbei, raspberry, blueberry, komkommer, capsicum, druven, kiwi);
• Heechweardige spesjalistyske gewaaksen (hop, vanille, saffraan, kofje);
• Medyske en kosmetyske gewaaksen (seewier, Echinacea);
• Lytse beammen (kersen, sûkelade, mango, amandels) binne oare libbensfetbere opsjes [13].
Yn 'e folgjende seksjes besprekke wy aktuele besteande gewaaksen en de ûntwikkeling fan nije cultivars foar binnenlânbou yn mear detail.
3.1. Besteande gewaaksen groeid yn leech-, medium- en heechtechnyske foarsjenningen
Lege- en mediumtechnology beskerme-cropping systemen produsearje benammen tomaat, komkommer, zucchini, paprika, aubergine, sla, Aziatyske greens en krûden. Yn termen fan gebiet, kwantiteit produsearre fruit en oantal bedriuwen, tomaat is de wichtichste túnbou griente gewaaks produsearre yn kassen, folge troch paprika en sla [15,45].
Yn Austraalje is de ûntwikkeling fan grutskalige foarsjenningen foar kontroleare omjouwing benammen beheind ta dyjingen dy't makke binne foar it kweken fan tomaten [15]. De skatte GVP fan fruchten, grienten en blommen foar 2017, yn it fjild en yn beskerme-cropping foarsjennings, toant de dominânsje fan tomaat yn 'e Australyske beskerme-cropping sektor.
De totale rûsde GVP foar 2017 oangeande de fjild- en ûnderdekke produksje fan túnbougewaaksen wie it heechst foar tomaat (24%), folge troch aardbei (17%), simmerfruchten (13%), blommen (9%), blueberry (7%), komkommer (7%) en capsicum (6%), mei Aziatyske grienten, krûden, aubergine, kersen en beien elk goed foar minder dan 6% (figuer 3A).
Figure 3. Skatte bruto wearde fan produksje (GVP) foar totale kombinearre fjild en beskerme teelt plantaardige produksje (A) en imputed GVP fan gewaaksen kultivearre ûnder beskerme teelt yn 2017 (B) foar Austraalje.
Dêrûnder wie de GVP fan gewaaksen groeid yn systemen mei beskerme teelt it heechst foar tomaat (40%), wat late troch in signifikante marzje relatyf oan oare gewaaksen ynklusyf blommen (11%), aardbei (10%), simmerfruchten (8% ) en beien (8%), mei elk fan 'e oerbleaune gewaaksen dy't minder dan 5% ferantwurdzje (figuer 3B). De Australyske ynlânske merk is lykwols verzadigd troch broeikastomaten, dy't de beskerme gewaakssektor ferlitte
mei de folgjende twa opsjes: fergrutsje de ferkeap fan dizze gewaaksen yn ynternasjonale merken; en/of guon fan de besteande kassenbouwers yn it lân oan te moedigjen om oer te gean nei de produksje fan oare heechweardige gewaaksen. It oanpart fan yndividuele gewaaksen kultivearre ûnder beskerming wie it heechst foar bessen (85%) en tomaat (80%), folge troch blommen (60%), komkommer (50%), kersen en Aziatyske grienten (elk 40%), aardbei en simmer
fruit (elk 30%), bosbessen en krûden (elk 25%), en as lêste, paprika en aubergine, op 20% elk [17]. Op it stuit is enerzjy- en arbeidsintensyf binnenlânbou beheind ta heechweardige gewaaksen dy't op koarte termyn produsearre wurde kinne mei in lege enerzjyynput [46,47]
Yn 'e planten 'fabriken' binne de oerhearskjende gewaaksen dy't op it stuit groeid wurde blêdgrien en krûden, fanwegen de koarte groeiperioaden fan dizze gewaaksen (om't fruchten en sied net nedich binne) en hege wearde [7], it feit dat sokke gewaaksen relatyf minder ljocht fereaskje foar fotosynteze [48] en om't it grutste part fan 'e produsearre plantbiomassa kin wurde rispe [46,49]. D'r is in grut potensjeel om de opbringsten en kwaliteit te ferbetterjen fan gewaaksen groeid yn stedske pleatsen [12].
3.2. Yndustryûndersyk: wêr lizze de belangen fan dielnimmers?
De identifikaasje fan wichtige ûndersyksûnderwerpen is essensjeel om de effisjinsje fan iepenbier en partikulier finansierd ûndersyk te ferbetterjen foar de takomst fan beskerme gewaaks. Bygelyks, it Future Food Systems Co-operative Research Center (FFSCRC), inisjearre troch New South Wales Farmers Association (NSW Farmers), University of New South Wales (UNSW) en Food Innovation Australia Ltd. (FIAL), bestiet út in konsortium fan mear as 60 oprjochting
yndustry, oerheid en ûndersyk dielnimmers. Har ûndersyks- en kapasiteitsprogramma's binne fan doel dielnimmers te stypjen by it optimalisearjen fan de produktiviteit fan regionale en peri-stedske fiedingssystemen, nije produkten fan prototype nei merk te nimmen en rappe, herkomstbeskerme leveringsketens fan pleats oant konsumint te ymplementearjen. Dêrta leveret de FFSRC in gearwurkjende ûndersyksomjouwing dy't rjochte is op it ferbetterjen fan beskerme gewaaks om ús kapasiteit te stimulearjen om topkwaliteit túnbouprodukten te eksportearjen en Austraalje te helpen in lieder te wurden yn wittenskip en technology foar de sektor foar beskerme teelt.
De dielnimmers waarden ûndersocht om doelgewaaksen foar binnenlânbou te identifisearjen. Under de dielnimmers dy't doelgewaaksen identifisearre, wie belangstelling foar farske grienten (29%) it grutste, folge troch belangstelling foar fruitgewaaksen (22%); medyske cannabis, oare genêskrêftige krûden en spesjalisearre gewaaksen (13%); lânseigen / lânseigen soarten (10%); paddestoelen / fungi (10%); en leafy greens (3%) (figuer 4).
Figure 4. Klassifikaasje fan 'e gewaaksen produsearre op it stuit troch FFSCRC-dielnimmers yn beskerme gewaaksfoarsjennings en dus fan' e wierskynlike belangstelling fan dielnimmers om oplossingen te finen foar it groeien fan dizze gewaaksen produktiver ûnder dekking.
De enkête wie basearre op ynformaasje oer de online beskikbere dielnimmers; it krijen fan mear detaillearre ynformaasje sil krúsjaal wêze foar it begripen en foldwaan oan de spesifike easken fan 'e dielnimmers.
3.3. Breeding Nije Kultivars foar Controlled-Environment Facilities
Fokkerijtechnologyen beskikber foar it ferbetterjen fan griente en oare gewaaksplanten geane rap foarút [50]. Yn beskerme cropping, in dynamyske ekonomyske sektor mei rappe feroaringen yn merktrends en konsumintfoarkarren, is it kiezen fan 'e juste cultivar kritysk [44,51]. D'r binne in protte stúdzjes dy't beoardielje it oanpassen fan heechweardige gewaaksen lykas tomaat en aubergine foar glêstúnproduksje [52,53]. Nije fokken technologyen [50] hawwe fasilitearre de ûntwikkeling fan nije cultivars mei winske eigenskippen, en guon bedriuwen binne begûn te ûntwerpen planten foar groei yn kontrolearre omjouwings ûnder LED-ljochten [20]. Kultivars binne lykwols meast fokt om de opbringst te maksimalisearjen ûnder heul fariabele fjildomstannichheden [46]. Gewaakseigenskippen lykas tolerânsje foar droechte, waarmte en froast - dy't winsklik binne yn fjildgroeide gewaaksen, mar typysk opbringstboetes drage - binne oer it generaal net nedich yn
indoor lânbou.
Wichtige skaaimerken dy't kinne wurde rjochte foar it oanpassen fan gewaaksen mei hegere wearde oan binnenlânbou omfetsje koarte libbenssyklusen, trochgeande bloei, in lege root-tot-shoot-ferhâlding, ferbettere prestaasjes ûnder lege fotosyntetyske enerzjy-ynput, en winsklike konsumintetrekken ynklusyf smaak, kleur, tekstuer en spesifike fiedingsnivo [12,13]. Derneist sil fokken spesifyk foar hegere kwaliteit heul winsklike produkten produsearje mei hege merkwearde. Ljochtspektrum, temperatuer, fochtigens en fiedingsfoarsjenning kinne wurde beheard om de accumulation fan doelferbiningen yn blêden en fruchten te feroarjen [54,55] en fergrutsje de fiedingswearde fan gewaaksen, ynklusyf aaiwiten (kwantiteit en kwaliteit), vitaminen A, C en E, carotenoïden, flavonoïden, mineralen, glycosiden en anthocyanins [12]. Bygelyks, natuerlik foarkommende mutaasjes (yn grapevine) en gen-bewurking (yn kiwi's) binne brûkt om plantarsjitektuer te feroarjen, wat nuttich sil wêze foar binnengroei yn beheinde romten. Yn in resinte stúdzje waarden tomaat- en kersenplanten makke mei CRISPR-Cas9 om de folgjende trije winske eigenskippen te kombinearjen: in dwerchfenotype, in kompakte groeiwize en foarriedige bloei. De geskiktheid fan 'e resultearjende 'bewurke' tomaatfariëteiten foar gebrûk yn systemen foar binnenlânbou waard validearre mei fjild- en kommersjele fertikale pleatsproeven [56].
In resinsje fan molekulêre fokkerij om optimalisearre gewaaksen te meitsjen besprutsen de tafoege wearde fan lânbouprodukten troch it ûntwikkeljen fan lânbougewaaksen mei sûnensfoardielen en as ytbere medisinen [46]. De wichtichste oanpak foar it ûntwikkeljen fan agraryske gewaaksen mei sûnensfoardielen waarden identifisearre as de accumulation fan grutte hoemannichten winsklike yntrinsike fiedingsstoffen of reduksje fan net-winske ferbiningen, en de accumulation fan weardefolle ferbiningen dy't
wurde normaal net produsearre yn it gewaaks.
4. Útdagings en kânsen yn beskerme Cropping en Indoor Farming
Avansearre foarsjenningen foar beskerme teelt en binnenlânbou hawwe in relatyf lytse miljeu-ynfloed. Wylst it groeien fan gewaaksen ûnder dekking mear enerzjy-yntinsiver is dan in protte oare lânboumetoaden, befoarderet de mooglikheid om de gefolgen fan waar te mitigearjen, traceerberens te garandearjen en iten fan bettere kwaliteit te groeien de konsekwinte levering fan kwaliteitsprodukten, en lûkt rendeminten oan dy't de ekstra produksjekosten fier oerwicht hawwe. [18]. Wichtige útdagings yn beskerme gewaaks omfetsje:
• Hege kapitaalkosten, troch hege grûnprizen yn binnen- en peri-urbane gebieten;
• Heech enerzjyferbrûk;
• Fraach nei kwalifisearre arbeid;
• Syktebehear sûnder gemyske kontrôles; en
• Untwikkeling fan yndeksen foar fiedingskwaliteit - om kwaliteitsaspekten fan it produkt te definiearjen en te sertifisearje - foar gewaaksen dy't binnen groeid binne.
Yn 'e folgjende paragraaf besprekke wy guon fan' e útdagings en kânsen dy't ferbûn binne mei beskerme cropping.
4.1. Optimale betingsten foar hege produktiviteit en effisjint gebrûk fan boarnen
In grutter begryp fan gewaakseasken yn ferskate groeistadia en ûnder ferskate ljochtomstannichheden is essensjeel as kwekers kosten-effektive gewaaksproduksje yn kontroleare omjouwings wolle behâlde. Effisjint behear fan 'e glêstúnomjouwing, ynklusyf har klimatyske en fiedingseleminten, en strukturele as meganyske omstannichheden, kinne de fruchtkwaliteit en opbringsten signifikant ferheegje [57]. De groeiomjouwingsfaktoaren kinne ynfloed op plantgroei, evapotranspiraasjeraten en fysiologyske syklusen. Under de klimatyske faktoaren is sinnestrieling de wichtichste, om't fotosynteze ljocht fereasket, en gewaaksopbringst is direkt evenredich mei sinneljochtnivo's oant de ljochtsêdingspunten foar fotosynteze. Faak fereasket krekte miljeukontrôle hege enerzjyútjeften, wat de profitabiliteit fan lânbou mei kontroleare omjouwing ferminderet. Enerzjy nedich foar glêstúnbou ferwaarming en koeling bliuwt in grutte soarch en in doel foar dyjingen dy't besykje enerzjykosten te ferminderjen [6]. Glêsmaterialen en ynnovative glêstechnologyen lykas Smart Glass [58] biede kânsrike kânsen foar it ferminderjen fan de kosten dy't ferbûn binne mei it behâld fan glêstúntemperatuer en it kontrolearjen fan miljeufariabelen. Tsjintwurdich wurde ynnovative glêstechnologyen en effektive koelsystemen opnommen yn beskerme gewaaks yn glêstúnfoarsjenningen. Glazing materialen hawwe it potinsjeel te ferminderjen
elektrisiteitsferbrûk, troch it absorbearjen fan oerstallige sinnestrieling en it omlieden fan de ljochtenerzjy om elektrisiteit te generearjen mei fotovoltaïske sellen [59,60].
De dekmaterialen beynfloedzje lykwols de broeikasmikroklimaten [61,62] ynklusyf ljocht [63] en it is dêrom wichtich om de ynfloed fan nije glêsmaterialen te beoardieljen op plantgroei en fysiology, boarnegebrûk, gewaaksopbringst en kwaliteit yn omjouwings wêryn faktoaren lykas CO2, temperatuer, fiedingsstoffen en yrrigaasje wurde strang kontrolearre. Bygelyks, semi-transparante Organic Photovoltaics (OPV's) basearre op it mingsel fan regioregular poly(3-hexylthiophene) (P3HT), en phenyl-C61-butyric acid methylester (PCBM) waarden hifke om piperplanten te kultivearjen (Capsicum annuum). Under it skaad fan OPV's produsearren de piperplanten 20.2% mear fruitmassa en skaadplanten wiene 21.8% heger oan 'e ein fan it groeiseizoen [64]. Yn in oare stúdzje hat de fermindering fan PAR feroarsake troch fleksibele fotovoltaïske panielen op it dak gjin ynfloed op de opbringst, plantmorfology, oantal blommen per branch, fruitkleur, fêstigens en pH [65].
In ultra-leech-reflektive 'smart glass' film, Solar Gard™ ULR-80 [58], wurdt op it stuit hifke yn glêstúnproduksje. It doel is om it potensjeel te realisearjen fan beglazingsmaterialen mei ferstelbere ljochttransmittânsje en de hege enerzjykosten te ferminderjen dy't ferbûn binne mei operaasjes yn high-tech glêstúnboufoarsjennings. Slimme glês (SG) film wurdt tapast op it standert glês fan yndividuele glêstúnbaaien yn foarsjenningen dy't plantaardige gewaaksen groeie mei kommersjele fertikale teelt- en behearpraktiken [66,67]. Aubergineproblemen ûnder SG demonstreare hegere enerzjy- en fertigaasje-effisjinsje [42], mar ek fermindere aubergine-opbringst, troch hege tariven fan blom- en / of fruitabort as gefolch fan ljochtbeheinde fotosynteze [58]. De brûkte SG-film kin wiziging nedich wêze om optimale ljochtomstannichheden te generearjen en ljochtbeheiningen te minimalisearjen foar fruchten mei hege koalstofsink, lykas aubergine.
It gebrûk fan nije enerzjybesparjende glêzen materialen lykas tûk glês biedt in poerbêste kâns om de enerzjykosten fan glêstúnoperaasjes te ferminderjen en ljochtbetingsten te optimalisearjen foar de kultivaasje fan doelgewaaksen. Slimme coverfilms lykas luminescent-light-emitting agraryske films (LLEAF) hawwe it potensjeel om vegetative groei en reproduktive ûntwikkeling te ferbetterjen en te kontrolearjen yn medium-tech beskerme gewaaks. LLEAF
panielen kinne wurde hifke op in ferskaat oan bloeiende en net-bloeiende gewaaksen om te bepalen oft se helpe om fegetative en reproduktive groei te fergrutsjen (troch fysiologyske prosessen te feroarjen dy't plantgroei en gewaaksproduktiviteit en kwaliteit ûnderstipe).
4.2. Pest- en syktebehear
Hoewol kontroleare foarsjenningen foar beskerme cropping pesten en sykten kinne minimalisearje, as se ienris yntrodusearre binne, binne se ekstreem lestich en kostber te kontrolearjen sûnder giftige syntetyske gemikaliën te brûken. Fertikale binnenlânbou makket it nau tafersjoch op gewaaksen foar tekens fan pest of sykte, manueel en/of automatysk (mei sensingtechnologyen) en it oannimmen fan opkommende robottechnologyen en/of prosedueres foar ôfstânsensing sil fasilitearje
it iere opspoaren fan útbraken en it fuortheljen fan sike en/of besmette planten [7].
Nije metoaden foar yntegreare pestbehear (IPM) [68] sille nedich wêze foar it effektive behear fan pleagen yn kassen. Passende behearstrategyen (kultureel, fysyk, meganysk, biologysk en gemysk), tegearre mei goede kulturele praktiken, avansearre monitoaringstechniken en krekte identifikaasje kinne de plantaardige produksje ferbetterje, wylst it ôfhinklikens fan pestisideapplikaasjes minimalisearret. In yntegreare oanpak foar syktebehear omfettet it brûken fan resistinte kultivars, sanitaasje, lûd kulturele praktiken en it passend gebrûk fan pestiziden [44]. De ûntwikkeling fan nije IPM-strategyen kin arbeidskosten minimalisearje en de needsaak om gemyske pestiziden oan te passen. Nim, bygelyks, it brûken fan nije, kommersjeel grutbrocht, natuerlik foardielige bugs (bgl. bladlusmidge, griene lacewing, ensfh.) Testing ferskate nije IPM
strategyen, yn isolemint en yn kombinaasje, sille helpe by it ûntwikkeljen fan gewaaks- en foarsjenningspesifike oanbefellings foar kwekers.
4.3. Crop kwaliteit en fiedingswearden
Beskerme gewaaks biedt kwekers en yndustrypartners hege opbringsten en produkten fan hege kwaliteit it hiele jier rûn [69]. It kultivearjen fan premium fruchten en grienten fereasket lykwols de hege-throughput-testen fan fiedings- en kwaliteitsparameters [70]. Basis fruit kwaliteit parameters befetsje focht ynhâld, pH, totale oplosber fêste stoffen, jiske, fruit kleur, ascorbinezuur en titreable acidity, en avansearre nutritional parameters ynklusyf sûkers, fetten, protein, vitaminen en antioxidants; mjittingen fan fêstheid en wetterferlies binne ek krúsjaal foar it definiearjen fan kwaliteitsindeksen [66]. Boppedat koe de testen fan hege trochsetkwaliteit fan gewaaksprodukten wurde opnaam yn in automatisearre glêstúnoperaasjesysteem. Screening beskikbere gewaaksgenotypen foar kwaliteitsparameters sil nije heechweardige, fiedingsrike fariëteiten fan fruit en grienten leverje foar kwekers en konsuminten. Agronomyske strategyen, ynklusyf groeiomjouwing en praktiken foar gewaaksbehear, sille moatte wurde optimalisearre om de produksje en fiedingstichtens fan planten fan dizze heechweardige gewaaksen te ferbetterjen.
4.4. Wurkgelegenheid en Skilled-Labour Beskikberens
De arbeidseasken foar de yndustry foar beskerme cropping wreidzje út (> 5% per jier) en it wurdt rûsd dat mear dan 10,000 minsken yn hiel Austraalje op it stuit direkt yn 'e yndustry wurkje. Nettsjinsteande syn hege nivo's fan automatisearring fereasket grutskalige beskerme gewaaks in wichtige arbeidskrêft, foaral foar gewaaksfestiging, gewaaksûnderhâld, meganyske bestowing en rispinge fan produkten. Mei de tanimmende fraach
foar heechoplate kwekers bliuwt it oanbod fan gaadlik kwalifisearre arbeiders leech [18,71]. In betûft personiel sil ek nedich wêze foar de ûntwikkeling fan stedske fertikale lânbou, dy't nije karriêres sil generearje foar technologen, projektmanagers, ûnderhâldsarbeiders en marketing- en retailpersoniel [7]. It oprjochtsjen fan multyfunksjonele kommersjele skaal avansearre fasiliteiten soe in kâns jaan om ûndersyksfragen oan te pakken, en dêrmei it doel befoarderje fan maksimalisearjen fan produktiviteit yn in ferskaat oan gewaaksen, wylst ûnderwiis en oplieding leverje yn feardigens dy't wierskynlik in hege fraach sille wêze yn 'e takomstige sektor foar beskerme teelt.
5. Konklúzjes
Yn hege-tech kassen mei tûke technology is d'r in grut potinsjeel om profitabiliteit te ferbetterjen troch krityske en/of arbeidsintensive gebieten te automatisearjen lykas gewaaksmonitoring, bestowing en rispinge. De ûntwikkeling fan AI, robotika en ML iepenje nije dimensjes foar beskerme cropping. Fertikale pleatsen foarmje in lyts fraksje fan 'e wrâldwide agraryske merk en, nettsjinsteande it feit dat se heul enerzjy-yntinsyf binne, biedt fertikale lânbou ongeëvenaarde produktiviteit mei hege nivo's fan wetter- en fiedingseffisjinsje. De ekonomyske produksje fan ferskate gewaaksen is essensjeel as beskerme gewaaksproduksje in wichtige positive ynfloed sil meitsje op wrâldwide fiedingsfeiligens. Lege- en mediumtechnology beskerme teeltsystemen produsearje benammen tomaat, komkommer, zucchini, paprika, aubergine en slagewaaksen, tegearre mei Aziatyske greens en krûden.
De ûntwikkeling fan grutskalige foarsjenningen foar kontroleare omjouwing yn Austraalje is foaral beheind ta it kweken fan tomaten. It ûntwikkeljen fan gaadlike kultivars sil it optimearjen fan ferskate wichtige eigenskippen fereaskje dy't ferskille fan dyjingen dy't as winsklik wurde beskôge yn bûtengewaaksen. Wichtige eigenskippen dy't kinne wurde rjochte foar binnenlânbou omfetsje in fermindere libbenssyklus fan gewaaks, trochgeande bloei, in lege root-to-shoot-ferhâlding, ferhege prestaasjes ûnder lege fotosyntetyske
enerzjyynput, en winsklike konsumintetrekken, lykas smaak, kleur, tekstuer en spesifike fiedingsstoffen.
Derneist sil it fokken spesifyk foar hegere kwaliteit, fiedingsdichtere gewaaksen winsklike túnbouprodukten (en mooglik medisinen) produsearje mei poerbêste merkwearde. De profitabiliteit en duorsumens fan beskerme gewaaks hinget ôf fan it ûntwikkeljen fan oplossingen foar primêre útdagings, ynklusyf opstartkosten, enerzjyferbrûk, betûfte arbeid, pestbehear en ûntwikkeling fan kwaliteitsindex.
Nije beglazingsmaterialen en technologyske foarútgong dy't op it stuit ûndersocht of beproefd wurde, biede oplossingen om ien fan 'e meast driuwende útdagings foar beskerme cropping oan te pakken. Dizze foarútgong kinne, mooglik, de nedige ympuls leverje om de beskerme teeltsektor te helpen oergong nei in duorsum en kosten-effisjint nivo fan enerzjy-effisjinsje en foldwaan oan groeiende easken foar fiedingsfeiligens, wylst gewaakskwaliteit en fiedingsnivo behâlde.
ynhâld, en it minimalisearjen fan skealike miljeu-ynfloeden.
Auteurbydragen: SGC skreau de resinsje mei ynfier en revyzje levere troch DTT, Z.-HC, OG en CIC Alle skriuwers hawwe lêzen en akkoard mei de publisearre ferzje fan it manuskript.
subsydzje: De resinsje wie basearre op in rapport yn opdracht en finansierd troch de Future Food Systems Cooperative Research Centre, dy't stipet yndustry-liede gearwurkingsferbannen tusken yndustry, ûndersikers, en de mienskip. Wy hawwe ek finansjele stipe krigen fan Horticulture Innovation Australia-projekten (Sykje nûmer VG16070 oan DTT, Z.-HC, OG, CIC; Subsydzjenûmer VG17003 oan DTT, Z.-HC; Subsydzjenûmer LP18000 oant Z.-HC) en CRC-projekt P2 -013 (DTT, Z.-HC, OG, CIC).
Ynstitúsjonele Review Board Statement: Net fan tapassing.
Ferklearring fan ynformearre tastimming: Net fan tapassing.
Ferklearring fan gegevensbeskikberens: Net fan tapassing.
Konflikten fan belang: De skriuwers ferklearje gjin konflikt fan belang.
Referinsjes
1. Feriene Naasjes ôfdieling Ekonomyske en Sosjale Saken. Online beskikber: https://www.un.org/development/desa/en/news/population/2018-revision-of-world-urbanization-prospects.html (tagong op 13 april 2022).
2. Feriene Naasjes ôfdieling Ekonomyske en Sosjale Saken. Online beskikber: https://www.un.org/development/desa/ publications/world-population-prospects-2019-highlights.html (tagong op 13 april 2022).
3. Binns, CW; Lee, MK; Maycock, B.; Torheim, LE; Nanishi, K.; Duong, DTT Klimaatferoaring, fiedselfoarsjenning, en dieetrjochtlinen. Annu. Rev Folkssûnens 2021, 42, 233-255. [CrossRef] [PubMed] 4. Valin, H.; Sands, RD; Van Der Mensbrugghe, D.; Nelson, GC; Ahammad, H.; Blanc, E.; Bodirsky, B.; Fujimori, S.; Hasegawa, T.; Havlik, P.; en oaren. De takomst fan fraach nei iten: Understanding ferskillen yn globale ekonomyske modellen. Agric. Econ. 2014, 45, 51–67. [CrossRef] 5. Hughes, N.; Lu, M.; Ying Soh, W.; Lawson, K. Simulearje de effekten fan klimaatferoaring op 'e profitabiliteit fan Australyske pleatsen. Yn ABARES Working Paper; Australia Government: Canberra, Austraalje, 2021. [CrossRef] 6. Rabbi, B.; Chen, Z.-H.; Sethuvenkatraman, S. Beskerme cropping yn waarme klimaten: in resinsje fan feiligenskontrôle en koelmetoades. Energies 2019, 12, 2737. [CrossRef] 7. Benke, K.; Tomkins, B. Future Food-produksjesystemen: Fertikale lânbou en lânbou mei kontroleare omjouwing. Sustain. Sci. Oefenje. Belied 2017, 13, 13-26. [CrossRef] 8. Mougeot, LJA Growing Better Cities: Urban Lânbou foar Duorsume Untjouwing; IDRC: Ottawa, ON, Kanada, 2006; ISBN 978-1-55250-226-6.
9. Pearson, LJ; Pearson, L.; Pearson, CJ Duorsume stedske lânbou: Stocktake en kânsen. Int. J. Agric. Sustain. 2010, 8, 7–19. [CrossRef] 10. Tout, D. De túnbou yndustry fan Almería provinsje, Spanje. Geogr. J. 1990, 156, 304-312. [CrossRef] 11. Henry, R. Ynnovaasjes yn lânbou en fiedselfoarsjenning yn reaksje op de COVID-19-pandemy. Mol. Plant 2020, 13, 1095-1097. [CrossRef] 12. O'Sullivan, C.; Bonnett, G.; McIntyre, C.; Hochman, Z.; Wasson, A. Strategyen om de produktiviteit, produktferskaat en profitabiliteit fan stedske lânbou te ferbetterjen. Agric. Syst. 2019, 174, 133-144. [CrossRef] 13. O'Sullivan, CA; McIntyre, CL; Dry, IB; Hani, SM; Hochman, Z.; Bonnett, GD Fertikale pleatsen drage frucht. Nat. Biotechnol. 2020, 38, 160-162. [CrossRef] 14. Cuesta Roble Releases. Global Greenhouse Statistics. 2019. Online beskikber: https://www.producegrower.com/article/cuestaroble-2019-global-greenhouse-statistics/ (tagong op 13 april 2022).
15. Hadley, D. Controlled Environment Horticulture Industry Potential yn NSW; Universiteit fan Nij Ingelân: Armidale, Austraalje, 2017; p. 25.
16. World Vegetable Map. 2018. Online beskikber: https://research.rabobank.com/far/en/sectors/regional-food-agri/world_ vegetable_map_2018.html (tagong op 13 april 2022).
17. Graeme Smith Consulting-Algemiene Industry Information. Online beskikber: https://www.graemesmithconsulting.com/index. php/information/general-industry-information (tagong op 13 april 2022).
18. Davis, J. Growing Protected Cropping yn Austraalje oant 2030; Protected Cropping Austraalje: Perth, Austraalje, 2020; p. 15.
19. Agrilyst. Steat fan Indoor Farming; Agrilyst: Brooklyn, NY, Feriene Steaten, 2017.
20. Indoor Soilless Farming: Fase I: Undersykje de yndustry en gefolgen fan kontrolearre miljeu Lânbou | Publikaasjes | WWF.
Online beskikber: https://www.worldwildlife.org/publications/indoor-soilless-farming-phase-i-examining-the-industry-andimpacts-of-controlled-environment-agriculture (tagong op 13 april 2022). Gewaaksen 2022, 2 184
21. Emmott, CJM; Röhr, JA; Campoy-Quiles, M.; Kirchartz, T.; Urbina, A.; Ekins-Daukes, NJ; Nelson, J. Organyske fotovoltaïske
kassen: In unike applikaasje foar semy-transparante PV? Enerzjy Omjouwing. Sci. 2015, 8, 1317-1328. [CrossRef] 22. Marucci, A.; Zambon, I.; Colantoni, A.; Monarca, D. In kombinaasje fan agraryske en enerzjydoelen: Evaluaasje fan in prototype fan fotovoltaïske kastunnel. Fernije. Sustain. Energy Rev.. 2018, 82, 1178-1186. [CrossRef] 23. Torrellas, M.; Anton, A.; López, JC; Baeza, EJ; Parra, JP; Muñoz, P.; Montero, JI LCA fan in tomaat gewaaks yn in multi-tunnel kas yn Almeria. Int. J. Life Cycle Assess. 2012, 17, 863-875. [CrossRef] 24. Caponetto, R.; Fortuna, L.; Nunnari, G.; Occhipinti, L.; Xibilia, MG Soft computing foar kasklimaatkontrôle. IEEE Trans. Fuzzy Syst. 2000, 8, 753–760. [CrossRef] 25. Guo, D.; Juan, J.; Chang, L.; Zhang, J.; Huang, D. Diskriminaasje fan plant root sône wetter status yn glêstúnbou produksje basearre op fenotyping en masine learen techniken. Sci. Rep.. 2017, 7, 8303. [CrossRef] 26. Hassabis, D. Keunstmjittige yntelliginsje: Chess wedstriid fan 'e ieu. Natuer 2017, 544, 413-414. [CrossRef] 27. Hemming, S.; de Zwart, F.; Elings, A.; Righini, I.; Petropoulou, A. Remote kontrôle fan glêstúnbou griente produksje mei keunstmjittige yntelliginsje-Greenhouse klimaat, yrrigaasje, en gewaaks produksje. Sensors 2019, 19, 1807. [CrossRef] [PubMed] 28. Taki, M.; Abdanan Mehdizadeh, S.; Rohani, A.; Rahnama, M.; Rahmati-Joneidabad, M. Applied masine learen yn glêstúnsimulaasje; nije tapassing en analyze. Inf. Agric ferwurking. 2018, 5, 253–268. [CrossRef] 29. Shamshiri, RR; Hameed, IA; Thorp, KR; Balasundram, SK; Shafian, S.; Fatemieh, M.; Sultan, M.; Mahns, B.; Samiei, S. Greenhouse Automatisearring Mei help fan Wireless Sensors en IoT ynstruminten yntegrearre mei keunstmjittige yntelliginsje; IntechOpen: Rijeka, Kroaasje, 2021; ISBN 978-1-83968-076-2.
30. Subeesh, A.; Mehta, CR Automatisearring en digitalisearring fan lânbou mei keunstmjittige yntelliginsje en ynternet fan dingen. Artif. Intell. Agric. 2021, 5, 278–291. [CrossRef] 31. Lehnert, C.; McCool, C.; Sa, ik. Perez, T. In swiete piper rispinge robot foar beskerme cropping Environments. arXiv 2018, arXiv:1810.11920.
32. Lehnert, C.; McCool, C.; Corke, P.; Sa, ik. Stachniss, C.; Henten, EJV; Nieto, J. Spesjaal probleem oer agraryske robotika. J. Field Robot. 2020, 37, 5-6. [CrossRef] 33. Shamshiri, R.; Weltzien, C.; Hameed, IA; Yule, IJ; Grift, TE; Balasundram, SK; Pitonakova, L.; Ahmad, D.; Chowdhary, G. Undersyk en ûntwikkeling yn agraryske robotika: in perspektyf fan digitale lânbou. Int. J. Agric. Biol. Eng. 2018, 11, 1-14. [CrossRef] 34. Balendonck, J. Sweeper robot picks earste paprika. Greenh. Int. Mag. Greenh. Groeie. 2017, 6, 37.
35. Yuan, T.; Zhang, S.; Sheng, X.; Wang, D.; Gong, Y.; Li, W. In autonome bestowingsrobot foar hormoanbehanneling fan tomaatblom yn kas. Yn Proceedings fan 'e 2016 3rd International Conference on Systems and Informatics (ICSAI), Shanghai, Sina, 19-21 novimber 2016; s. 108–113.
36. Meharg, AA Perspektyf: City lânbou ferlet tafersjoch. Natuer 2016, 531, S60. [CrossRef] [PubMed] 37. Thomaier, S.; Specht, K.; Henckel, D.; Dierich, A.; Siebert, R.; Freisinger, UB; Sawicka, M. Farming yn en op stedske gebouwen: Oanwêzige praktyk en spesifike novelties fan nul-acreage lânbou (ZFarming). Fernije. Agric. Food Syst. 2015, 30, 43–54. [CrossRef] 38. Ghannoum, O. The Green Shoots of Recovery. Iepenforum. 2020. Online beskikber: https://www.openforum.com.au/the-greenshoots-of-recovery/ (tagong op 13 april 2022).
39. Despommier, D. Farming up de stêd: De opkomst fan stedske fertikale pleatsen. Trends Biotechnol. 2013, 31, 388-389. [CrossRef] 40. Yang, J.; Liu, M.; Lu, J.; Miao, Y.; Hossain, MA; Alhamid, MF Botanysk ynternet fan dingen: nei smart indoor farming troch
ferbinen minsken, plant, gegevens en wolken. Mob. Netw. Appl. 2018, 23, 188-202. [CrossRef] 41. Samaranayake, P.; Liang, W.; Chen, Z.-H.; Weefsel, D.; Lan, Y.-C. Duorsume beskerme gewaaks: in saakstúdzje fan seizoenseffekten op enerzjyferbrûk yn glêstúnbou tidens capsicumproduksje. Energies 2020, 13, 4468. [CrossRef] 42. Lin, T.; Goldsworthy, M.; Chavan, S.; Liang, W.; Maier, C.; Ghannoum, O.; Cazzonelli, CI; Tissue, DT; Lan, Y.-C.;
Sethuvenkatraman, S.; en oaren. In nij omslachmateriaal ferbetteret koelenerzjy en fertigaasje-effisjinsje foar produksje fan glêstúnbou. Enerzjy 2022, 251, 123871. [CrossRef] 43. Samaranayake, P.; Maier, C.; Chavan, S.; Liang, W.; Chen, Z.-H.; Tissue, DT; Lan, Y.-C. Enerzjyminimearring yn in beskerme cropping foarsjenning mei help fan multi-temperatuer akwisysje punten en kontrôle fan fentilaasje ynstellings. Energies 2021, 14, 6014. [CrossRef] 44. FAO. Goede Agraryske Practices foar Greenhouse Vegetable Crops: Prinsipes foar Middellânske Klimaatgebieten; FAO Plant Production and Protection Paper; FAO: Rome, Itaalje, 2013; ISBN 978-92-5-107649-1.
45. Hort Innovation Protected Cropping-Review fan ûndersyk en identifikaasje fan R & D hiaten foar Levied grienten (VG16083). Online beskikber: https://www.horticulture.com.au/growers/help-your-business-grow/research-reports-publications-factsheets-and-more/project-reports/vg16083-1/vg16083/ (tagong op 13 april 2022).
46. Hiwasa-Tanase, K.; Ezura, H. Molekulêre breeding om optimisearre gewaaksen te meitsjen: Fan genetyske manipulaasje oant potinsjele applikaasjes yn plantfabriken. Front. Plant Sci. 2016, 7, 539. [CrossRef] 47. Kozai, T. Wêrom LED ferljochting foar stedske lânbou? Yn LED-ferljochting foar stedske lânbou; Kozai, T., Fujiwara, K., Runkle, ES, Eds.; Springer: Singapore, 2016; s. 3–18. ISBN 978-981-10-1848-0.
48. Kwon, S.; Lim, J. Ferbettering fan enerzjy-effisjinsje yn plantfabriken troch it mjitten fan plant bioelektrysk potinsjeel. Yn ynformatika yn kontrôle, automatisearring en robotika; Tan, H., Ed.; Springer: Berlyn/Heidelberg, Dútslân, 2011; s. 641–648.
49. Cocetta, G.; Casciani, D.; Bulgari, R.; Musante, F.; Kołton, A.; Rossi, M.; Ferrante, A. Light gebrûk effisjinsje foar griente produksje
yn beskerme en binnenomjouwings. Eur. Phys. J. Plus 2017, 132, 43. [CrossRef] Crops 2022, 2 185
50. Jones, M. Nije fokken Technologies en mooglikheden foar de Australyske griente yndustry; Horticulture Innovation Australia Limited: Sydney, Austraalje, 2016.
51. Tüzel, Y.; Leonardi, C. Beskerme teelt yn Middellânske regio: Trends en behoeften. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Derg. 2009, 46, 215–223.
52. Bergougnoux, V. De skiednis fan tomaat: Fan domestikaasje oant biofarming. Biotechnol. Adv. 2014, 32, 170-189. [CrossRef] [PubMed] 53. Taher, D.; Solberg, S.Ø.; Prohens, J.; Chou, Y.; Rakha, M.; Wu, T. Auberginekolleksje fan 'e wrâld grientesintrum: oarsprong, komposysje, siedfersprieding en gebrûk yn fokken. Front. Plant Sci. 2017, 8, 1484. [CrossRef] [PubMed] 54. Hasan, MM; Bashir, T.; Ghosh, R.; Lee, SK; Bea, H. In oersjoch fan effekten fan LED's op 'e produksje fan bioaktive ferbiningen en gewaakskwaliteit. Molekulen 2017, 22, 1420. [CrossRef] 55. Piovene, C.; Orsini, F.; Bosi, S.; Sanoubar, R.; Bregola, V.; Dinelli, G.; Gianquinto, G. Optimale read: blau-ferhâlding yn led-ferljochting foar nutraceutyske binnentúnbou. Sci. Hortic. 2015, 193, 202-208. [CrossRef] 56. Kwon, C.-T.; Heo, J.; Lemmon, ZH; Capua, Y.; Hutton, SF; Van Eck, J.; Park, SJ; Lippman, ZB Snelle oanpassing fan solanaceae fruitgewaaksen foar stedske lânbou. Nat. Biotechnol. 2020, 38, 182-188. [CrossRef] 57. Shamshiri, RR; Jones, JW; Thorp, KR; Ahmad, D.; Man, HC; Taheri, S. Oersjoch fan optimale temperatuer, humiliteit en dampdruk tekoart foar mikroklimaat evaluaasje en kontrôle yn glêstúnkultivaasje fan tomaat: in resinsje. Int. Agrophys. 2018, 32, 287-302. [CrossRef] 58. Chavan, SG; Maier, C.; Alagoz, Y.; Filipe, JC; Warren, CR; Lin, H.; Jia, B.; Loik, ME; Cazzonelli, CI; Chen, ZH; en oaren. Ljochtbeheinde fotosynteze ûnder enerzjybesparjende film ferminderet de opbringst fan aubergine. Food Energy Secur. 2020, 9, e245. [CrossRef] 59. Timmermans, GH; Douma, RF; Lin, J.; Debije, MG Dual termysk- / elektrysk-responsyf ljochtsjend 'tûk' finster. App. Sci. 2020, 10, 1421. [CrossRef] 60. Yin, R.; Xu, P.; Sjen, P. Case study: Enerzjybesparring fan sinnefinsterfilm yn twa kommersjele gebouwen yn Shanghai. Enerzjy Bouwe. 2012, 45, 132-140. [CrossRef] 61. Kim, H.-K.; Lee, S.-Y.; Kwon, J.-K.; Kim, Y.-H. Evaluearje it effekt fan dekmaterialen op glêstúnmikroklimaten en thermyske prestaasjes. Agronomy 2022, 12, 143. [CrossRef] 62. hy, x.; Maier, C.; Chavan, SG; Zhao, C.-C.; Alagoz, Y.; Cazzonelli, C.; Ghannoum, O.; Tissue, DT; Chen, Z.-H. Ljochtferoarjende dekmaterialen en duorsume glêstúnproduksje fan griente: in resinsje. Plant Growth Regul. 2021, 95, 1-17. [CrossRef] 63. Timmermans, GH; Hemming, S.; Baeza, E.; Thor, EAJV; Schenning, APHJ; Debije, MG Avansearre optyske materialen foar sinneljochtkontrôle yn kassen. Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 2000738. [CrossRef] 64. Zisis, C.; Pechlivani, EM; Tsimikli, S.; Mekeridis, E.; Laskarakis, A.; Logothetidis, S. Organyske fotovoltaïken op griene hûsdakken: effekten op plantgroei. Mater. Hjoed Proc. 2019, 19, 65-72. [CrossRef] 65. Aroca-Delgado, R.; Pérez-Alonso, J.; Callejón-Ferre, Á.-J.; Díaz-Pérez, M. Morfology, opbringst en kwaliteit fan kultivaasje fan griene tomaten mei fleksibele fotovoltaïske dakpanels (Almería-Spanje). Sci. Hortic. 2019, 257, 108768. [CrossRef] 66. hy, x.; Chavan, SG; Hamoui, Z.; Maier, C.; Ghannoum, O.; Chen, Z.-H.; Tissue, DT; Cazzonelli, CI Smart glêzen film fermindere ascorbinezuur yn reade en oranje paprika fruit cultivars sûnder beynfloedzje shelf Life. Planten 2022, 11, 985. [CrossRef] 67. Zhao, C.; Chavan, S.; hy, x.; Zhou, M.; Cazzonelli, CI; Chen, Z.-H.; Tissue, DT; Ghannoum, O. Tûk glês beynfloedet stomatale gefoelichheid fan glêstúnkapsikum troch feroare ljocht. J. Exp. Bot. 2021, 72, 3235-3248. [CrossRef] 68. Pilkington, LJ; Messelink, G.; van Lenteren, JC; Le Motte, K. "Beskerme biologyske kontrôle" - Biologyske pestbehear yn 'e glêstúnyndustry. Biol. Kontrôle 2010, 52, 216-220. [CrossRef] 69. Sonneveld, C.; Vogt, W. Plantenfieding yn takomstige glêstúnbou. Yn Plant Nutrition fan Greenhouse Crops; Sonneveld, C., Voogt, W., eds.; Springer: Dordrecht, Nederlân, 2009; pp. 393-403.
70. Treftz, C.; Omaye, ST Nutrient analyze fan boaiem en soilless aardbeien en frambozen groeid yn in glêstúnbou. Food Nutr. Sci. 2015, 6, 805–815. [CrossRef] 71. It oanbieden fan mooglikheden foar fierdere ûnderwiis oan leden fan Veg Industry. AUSVEG. 2020. Online beskikber: https://ausveg.com.au/
artikels/offering-ferderopliedingskânsen-oan-veg-yndustry-leden/ (tagong op 13 april 2022).