Цифровые экосистемы в аграрной сфере: принципы создания и возможности

Одним из способов повышения эффективности АПК в условиях цифровой трансформации выступает создание единой цифровой экосистемы, подразумевающей координацию и интеграцию участников и результатов научных исследований в единой информационной среде.

Цель – рассмотрены современные цифровые природные биологические экосистемы, ориентированные использование инновационных технологий в сельском хозяйстве, наращивание объемов производства продукции, обеспечение продовольственной безопасности страны.

Методы - обзор научных публикаций о новой модели – цифровой биосферы как фундаментального элемента цифровой экономики; расчет результативности применения гидропонных агрегатов в аграрном секторе и итоги экспериментальных работ по выращиванию томатов и салата-латука; сбор и анализ количественных данных о состоянии и тенденциях расширения фермерских торговых точек.

Результаты – авторами проанализированы статистические данные современного состояния рынка сити ферм в мире. Отмечается, что наиболее перспективным направлением в республике становится распространение гидропонных устройств для выращивания микрозелени, представлены показатели ее урожайности, показаны преимущества гидропоники по сравнению с традиционной практикой. Определена рентабельность изготовления напитков из микрозелени и тархуна, культивированных на водном растворе питательных веществ.

Выводы – в рамках проекта создана специализированная экспериментальная гидропонная установка для апробации процессов возделывания рассады томата и листового салата. С позиции авторов, комплексная цифровая модернизация агропромышленного комплекса позволит сократить затраты на выполнение программ цифровой трансформации со значительным экономическим эффектом, облегчит обмен данными и ресурсами между фермерами, поставщиками, переработчиками и розничной торговлей, увеличит производительность, снизит производственные издержки, крестьянские (фермерские) хозяйства получат широкий доступ к отечественным и внешним рынкам сбыта.

1. Sasireka, R. Hydroponics: Exploring innovative sustainable technologies and applications across crop production, with Emphasis on potato mini-tuber cultivation / R.Sasireka, D.Tenzing, A.Himanshu, L.Pai, Sh.Abhishek, G. Rajauria // Heliyon.–2024.–Vol.10.-Issue 5.- P.1-14.

2. Avgoustaki, D. D. How energy innovation in indoor vertical farming can improve food security, sustainability, and food safety? / D.D. Avgoustaki, G. Xydis // Advances in Food Security and Sustainability. – 2020.- №5. – P.1–51. https://doi.org/10.1016/bs.af2s.2020.08.002

3. Maroš, K. Digital ecosystem: The journey of a metaphor / K. Maroš // Digital Geography and Society. – 2023. – Vol. 5.- P.1-9.

4. OECD. The Digitalisation of Science, Technology, and Innovation: Key Developments and Policies. – Paris: OECD Publishing, 2020. – 185 p. https://doi.org/10.1787/b9e4a2c0-en

5. Yukiya, I. Shrinkage of regional cities in Japan: Analysis of changes in densely inhabited districts/ I.Yukiya// Cities.–2021.–Vol.113.– P.23- 32. https://doi.org/10.1016/j.cities.2021.103168

6. Urban, V. AeroFarms vertical farming [Electronic resource]. - 2025. Available at: https://www.urbanvine.co/blog/aerofarms-vertical-farming (date of access: 13.12.2024).

7. Juan, G. Systematic Review of Technology in Aeroponics: Introducing the Technology Adoption and Integration in Sustainable Agriculture Model / G. Juan, M. Luis, G. Jorge, L. Georgios // Agronomy.– 2023.- Vol.13 .-Issue 10. – Article 2517. https://doi.org/10.3390/agronomy13102517

8. Aishvina, S. Emergence of microgreens as a valuable food, current understanding of their market and consumer perception: A review/ S. Aishvina, S. Jyoti, K. Sawinder, G. Mahendra, K. Jaspreet, N. Vikas, U. Riaz, E. Sezai, R. Prasad //Food Chemistry.-2024.–Vol.23.–Article 101527. https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.101527

9. Treadwell, D. A New Specialty Crop / D. Treadwell, R. Hochmuth, L. Landrum, W.A. Microgreens // University of Florida George A Smathers Libraries. –2020. - Vol. 20. - Issue 5.- Article 118552. https://doi.org/10.32473/edis-hs1164-2020

10. Saldinger, S.S. Hydroponic Agriculture and Microbial Safety of Vegetables: Promises, Challenges, and Solutions / S.S. Saldinger, V. Rodov, D. Kenigsbuch, A. Bar-Tal// Horticulturae. – 2023.- Vol.9.- Article 51. https://doi.org/10.3390/horticulturae9010051

11. Sambo, P. Hydroponic Solutions for Soilless Production Systems: Issues and Opportunities in a Smart Agriculture Perspective / P. Sambo, N. Carlo, A. Giro, Y. Pii, F. Valentinuzzi, T.Mimmo, P. Lugli, G. Orzes, F. Mazzetto, S. Astolfi, R.Terzano, S. Cesco // Frontiers in Plant Science. - 2019. – Vol. 10. – Article 923. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00923

12. Velazquez-Gonzalez, R.S. A Review on Hydroponics and the Technologies Associated for Medium- and Small-Scale Operations / R.S. Velazquez-Gonzalez, J.D.O. Barceinas-Sanchez, A.L. Garcia-Garcia, E. Ventura-Zapata, J.C. Sosa-Savedra // Agriculture. – 2022.- Vol.12.- Issue 5. – Article 646. https://doi.org/10.3390/agriculture12050646

13. Projected vertical farming market worldwide from 2022 to 2032. [Electronic resource].- 2023. Available at:https://www.statista.com/statistics/487666/projection-vertical-farming-market-worldwide/ (date of access: 10.12.2024).

14. Farming Market Size and Share Analysis – Growth Trends and Forecasts (2024–2029) [Electronic resource]. – 2023. - Available at: https://www.mordorintelligence.com/ru/industry-reports/vertical- farming–market. (date of access: 13.12.2024).

15. Butturini, M. Vertical farming in Europe: Present status and outlook. Plant Factory: An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production / M. Butturini, L.F.M. Marcelis // Plant Factory. Academic Press. – 2020. – №4 .- P. 77-91. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816691-8.00004-2

16. Gentry, M. Local heat, local food: Integrating vertical hydroponic farming with district heating in Sweden / M. Gentry // Energy. – 2019.- Vol. 174. – P. 191-197. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.02.119

17. Stanghellini, C. Katzin, D. The dark side of lighting: A critical analysis of vertical farms' environmental impact / C. Stanghellini, D. Katzin // Journal of Cleaner Production. – 2024. – Vol. 458. – P. 1-9. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.142359