Aqua2Farm - Förbättra hållbar stadsodling med nära infraröd spektroskopi med aquaphotomics

Enligt FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation måste världssamfundet hitta nya klimatvänliga lösningar för att öka livsmedelsproduktionen med 70 procent, främst på grund av att världens befolkning ökar till 10 miljarder 2050. Denna utmaning kan hanteras genom diversifiering av livsmedelskedjan där alternativa och lokala anläggningar för livsmedelsproduktion, t.ex. stadsodlingar, införs. Stadsodlingskonceptet medför många fördelar jämfört med konventionell jordbruksproduktion, t.ex. en kontrollerad miljö.

Det finns en stor efterfrågan på sensorer som övervakar växternas tillväxt och tillväxtförhållanden och -faktorer och upptäcker avvikelser så tidigt som möjligt. Om avvikelser identifieras i ett tidigt skede kan korrigerande åtgärder införas på lämpligt sätt (t.ex. temperaturreglering, pH-kontroll, justering av ljusintensitet osv.)

Sensorer för spektroskopi i nära infrarött (NIR) med enkelpunkts- och hyperspektral avbildning (HSI) kan ge en snabb och icke-destruktiv metod för övervakning av växtnäringsämnen i realtid för att optimera växternas tillväxtcykel. Dessutom kan NIR-sensorernas förmåga att övervaka växter i vertikalt stadsjordbruk förbättras genom att man tillämpar en ny vetenskaplig disciplin inom spektroskopiområdet som kallas aquaphotomics, som i hög grad kompletterar den vanliga kvalitativa och kvantitativa NIR-spektroskopiska analysen.

Projektmål

Syftet med projektet är att införa spektroskopisensorer och en ny vetenskaplig disciplin, aquaphotomics, för att uppnå bättre resultat i övervakningen av växternas tillväxt i vertikala stadsodlingar för att uppnå optimal tillväxt. Projektet syftar särskilt till att fastställa och utvärdera hur billiga sensorer för enkelpunktsanalys och hyperspektrala sensorer för nära infraröd avbildning kan användas och integreras i ett vertikalt stadsodlingssystem för att uppnå optimal växttillväxt. Därefter utvärderas hur aquaphotomics kan komplettera den kemometriska standardmetoden för att möjliggöra övervakning i realtid av växttillväxten i anläggningen.