ІНТЕГРАЛЬНИЙ КРИТЕРІЙ ОЦІНКИ ЕФЕКТИВНОСТІ УПРАВЛІННЯ МІКРОКЛІМАТОМ ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ ПОЛУНИЦІ

Анотація

Ефективне управління мікрокліматом у тепличному виробництві полуниці критично важливе для досягнення високих урожаїв та якості плодів. Стаття пропонує новий інтегральний показник ефективності управління мікрокліматом BOCO(Biophysical Optimality Criterion for CO₂-enriched Orchards with greenhouse conditions), що синтезує фізичні параметри мікроклімату (температуру, відносну вологість, концентрацію CO₂, освітленість PAR) та параметри розчину (TDS) через систему віртуальних сенсорів парціального тиску та дефіциту тиску водяної пари(P, VPD) та розрахованих коефіцієнтів оптимальності KCO2, KTDS, KPAR відповідно CO₂, TDS та PAR. Запропонований критерій поєднує біофізичні закономірності фотосинтезу, транспірації та живлення рослин з інтелектуальною обробкою даних IoT-мереж у реальному часі. BOCO дозволяє оперативно оцінити стан мікроклімату та сформулювати автоматизовані рекомендації для керування вентиляцією, зволоженням, CO₂-збагаченням та поливом. Побудовано цільові діапазони BOCO для різних етапів вирощування полуниці (вегетативний ріст, цвітіння, зав’язь, активний ріст і дозрівання плодів) окремо для денного та нічного режимів, що дозволяє формувати фазозалежну стратегію керування мікрокліматом. Представлена експериментальна методологія дозволяє валідувати інтегральний критерій BOCO в теплиці з використанням доступних IoT технологій на базі відкритої системи Home Assistant. Інтегральній критерій BOCO коригує якість мікроклімату для полуниці краще, ніж традиційне управління за окремими параметрами. Експеримент спрямований на встановлення зв’язку між BOCO та біометричними параметрами росту полуниці, а також оцінку економічної ефективності автоматизованого управління мікрокліматом. Система забезпечує автоматизоване управління мікрокліматом для оператора, що має потенціал підвищити урожайність на 15–30% та поліпшити якість плодів.