Источник фото: parnikiteplicy.ru

Вертикальные фермы - сегодня это звучит утопично. Хотя за последние 20 лет разработки в области гидропоники серьезно продвинулись вперед.

«За вертикальными фермами будущее сельского хозяйства. Ведь они стоят в противовес расточительному, нефтезависимому и истощающему ресурсы традиционному земледелию. Тем более, это отличное подспорье в продовольственной безопасности», — уверен .

На западе Англии в городе Коветри расположена вертикальная ферма компании HydroGarden. Это демоверсия полноценной системы, которая тщательно контролируется. Здесь находятся три длинные вагонетки, каждая из которых обеспечивает функционирование четырех узких лотков. В лотки стекает вода, содержащая смесь калия, азота и других питательных веществ. Этот раствор кормит десятки растений. Низкоэнергетические светодиоды, расположенные над ростками обеспечивают оптимальный фотосинтез.

Стив Фрай утверждает: за 28 дней в этих условиях он может вырастить 2 тыс. головок салата. В то время как на открытом грунте такого урожая пришлось бы ждать в 3 раза дольше.

Эксперт признается: гидропоника — не панацея. Вырастить таким способом основные сельскохозяйственные культуры — зерновые, пока невозможно. Сегодня вертикальные фермы можно применять для производства салата и зелени.

Новый метод использует намного меньше воды и энергии, чем хозяйства на открытой почве. Гидропоника не требует пестицидов или фунгицидов, но, тем не менее, в большинстве вертикальных ферм химические вещества используются для стерилизации воды, а некоторые питательные вещества синтезируются.

Английская ассоциация Soil Association, которая является одной из самых влиятельных организаций в области сертифицирования пищевых и косметических продуктов, пока отказывается признавать растения, выращенные в вертикальных фермах, органическими.

«В первую очередь сегодня мы должны поменять мышление, относительно современного сельского хозяйства. Нам придется научиться выращивать зерновые культуры в пригородных условиях. Ведь в будущем может случиться так, что сельскохозяйственные культуры будут производить на вершинах зданий, в заброшенных автостоянках или в любом другом месте, где им смогут обеспечить вентиляцию и питание», — рассуждает глава отдела гидропонных аппаратов фирмы HydroGarden Стив Фрай .

Тем не менее, гидропоника развивается и пытается выйти на промышленные объемы производства. В Южном Лондоне планируется запуск стартапа компании Growing Underground (GU), который должен показать предельные возможности вертикальных ферм сегодня. В 2012 году GU оформили в лизинг на огромные подземные помещения. Теперь здесь будут коммерческие гидропонные фермы.

Источник фото: theguardian.com

«Мы запускаем проект в этом году. Это будет самая большая многослойная гидропонная система в Европе. Когда туннели заработаю в полную мощь, мы надеемся на 80 т. продукции в год», — утверждают основатели Growing Underground Стив Дринг и Крис Нельсон .

Пока же используется только один полукруглый бункер, и выращивают там «микро-листья». Сбывают продукцию ресторанам.

Спуск в грохочущей шахте лифта в кирпичное подземелье на 100 футов ниже А3 — не то, что обычно приходит на ум при слове «ферма» И все же, растения, растущие в тоннеле, будут одними из наиболее чистых от химии в Лондоне и, благодаря минимальной транспортировке, одними из самых свежих. Первый урожай прибудет на рынок Нью-Ковент-Гарден в следующем месяце, хотя запуск планируется тихим.

«Все может сорваться; невозможно контролировать природу», — cказал Стив Дринг.

В последнее время мир гидропоники всколыхнулся: ученые все чаще говорят о том, что вскоре гидропоника станет самым распространенным методом выращивания не только овощей, но и рыбы. Планируются масштабные гидропонные установки прямо в городах, они смогут обеспечивать население пищей. Возможно ли это?

Почему гидропонные фермы необходимы?

На планете неуклонно растет население. По прикидкам ученых мужей уже через 10-15 лет человечество по численности достигнет восьми миллиардов. Кроме того, примерно в этот же период ожидается серьезная засуха на некоторых континентах, например, в Африке, Америке. Таким образом, перед человечеством встает серьезнейшая проблема - нехватка самых разных ресурсов, в частности воды и еды.

Поэтому ученые стараются как-то подготовиться к таким глобальным изменениям. Активно разрабатываются проекты гидропонных ферм.

Что будет представлять из себя вертикальная гидропонная ферма?

В Израиле разработали проект первой полноценной фермы, которая будет выполнять сразу две функции - выращивать растения и разводить рыбу. По мнению ученых, с помощью таких ферм удастся также сократить расход электроэнергии и значительно очистить воздух. Стекающая вода будет вырабатывать электричество по принципу водяной мельницы, а расположенные прямо в мегаполисе растения очистят воздух от углекислого газа и прочих вредных веществ.

Всем известно, что гидропонный метод выращивания предполагает использование питательного раствора с разнообразными удобрениями. В то же время рыба нуждается в чистой воде. Израильские ученые полагают, что продукты жизнедеятельности рыб смогут стать удобрением для растений, а растения, в свою очередь, помогут очистить импровизированные водоемы. Предполагается разместить гидропонную ферму на 30-ти этажном небоскребе, а ее устройство по предварительным подсчетам обойдется в 200 миллионов долларов.

Принцип будущей фермы не так уж сложен. Растения будут помещены в лотки, которые установлены в водоеме, в котором, в свою очередь, будут жить телапии. Выбор пал на этих рыб, так как продукты их жизнедеятельности чрезвычайно богаты азотом и прочими микро- и макроэлементами. Таким образом, растения будут получать из воды львиную долю необходимых органических и минеральных удобрений , а вода очистится, что необходимо рыбам.

Правда, при разработке возникла проблема: некоторым растениям все же требуется субстрат - вермикулит, кокосовое волокно и прочее. Например, цитрусовые на гидропонике должны иметь субстрат для корневой системы. Для этого в гидропонную ферму внедрят еще один механизм - вращающийся барабан, в котором будут размещены растения. Таким образом, они будут погружаться в водоем периодически, оказавшись в самом низу барабана. И субстрат напитается питательными веществами.

Также планируется подводить к таким фермам центральную городскую канализацию. Канализационные отходы будут преобразовываться в электроэнергию, за счет нее и будет работать механизм вертикальной гидропонной фермы.

Израильские ученые из фирмы OrganiTech считают, что за такими фермами - будущее городов, спасение экологической ситуации на планен в целом и огромная экономия природных ресурсов. Одна такая ферма должна будет накормить порядка 50 тысяч человек.

Выращивать зелень, овощи и фрукты в современном городе, где пространство максимально задействовано и нет возможности отвести земли под сельское хозяйство, это вопрос, ответ на который обогатит и изменит облик городов навсегда. А ответ напрашивается сам собой – строить вверх. Этот способ строительства домов и офисных зданий давно применялся в таких густонаселенных городах как Гонконг, Манхэттен и Лондон. Но человечество сталкивается с этой проблемой уже в глобальном масштабе. По данным ООН, население планеты к 2050 году увеличится до 9.1 млрд. человек. Это приведет к увеличению спроса на продукты питания приблизительно на 70%. Повышение урожайности можно достичь только при увеличении посевной площади. Но дополнительные земли под сельское хозяйство распределяются неравномерно и многие из них подходят для выращивания не всех культур. Так почему же не создать больше площади сельскохозяйственного назначения путем роста вверх?
Будущее стоит за вертикальным сельским хозяйством. Идея состоит в том, чтобы построить небоскребы с садами и полями, производя культуры круглый год в городах по всему миру. Создание вертикальных гидропонных «пахотных земель» сократит транспортные расходы и выбросы углекислого газа, связанные с перемещением продуктов питания на большие расстояния. Кроме того, это уменьшило бы порчу продукции, которая неизбежно возникает при транспортировке. Такого мнение профессор Колумбийского университета в Нью-Йорке Диксон Деспоммьера, который по праву считается прародителем вертикального сельского хозяйства и чья книга «Вертикальная ферма» является манифестом этой идеи. По сведениям ООН в 2050 году около 70% населения будет проживать в городах, так что имеет смысл, по его словам, перенести фермы туда, где будет жить большинство. Еще одним преимуществом вертикальных гидропонных ферм, является сведение использования пестицидов, гербицидов и фунгицидов к минимуму. Истощение почвы перестанет быть проблемой, т.к. гидропоника использует минералы и питательные вещества для полива, которые сразу будут поглощаться растениями. В результате использования меньшего количества воды и питательных веществ в гидропонике по сравнению с обычным сельским хозяйством, не должно возникнуть проблем с утилизацией сельскохозяйственных стоков.
Возникает вопрос, будет ли это действительно работать? Необходимые технологии уже существуют. Промышленные теплицы имеют более чем вековой опыт выращивания сельскохозяйственных культур в закрытом помещении в больших количествах, говорит Джин Джакомелли, директор центра по контролю за сельскохозяйственной средой Аризонского университета в Тусоне. Теперь есть возможность регулировать температуру, влажность, освещение, поток воздуха и питательных условий, для повышения производительности растений круглый год, в любой точке мира, говорит он. Гидропонные технологии позволяют выращивать в богатой питательной среде практически любой вид растений, от зелени и корнеплодов до фруктов и даже зерновых. Но в основном гидропоника предполагает выращивание карликовых форм растений. Вместо почвы, растения помещаются в лотки с керамзитом, гравием или перлитом, а корни всегда получают питательные вещества из воды. Излишки воды стекают обратно в систему, где перерабатываются и снова идут на полив, а не теряются в земле. Он и его коллеги, на южном полюсе создали теплицу для выращивания гидропоники и ввели ее в эксплуатацию в 2004 году. Этот полуавтоматический гидропонный объект используется для обеспечения 65 сотрудников южной полярной станции Амундсен-Скотт, по крайней мере, свежими овощами и салатом в зимние месяцы, когда полеты на станцию ограничены. Теплица имеет площадь в 22 кв. метра и производит широкий спектр фруктов и овощей, которые поливают водой с добавление витаминов и минералов. Теплица искусственно освещается, т.к. в зимние месяцы остается без естественного света. «Искусственное освещение может стать камнем преткновения для вертикального сельского хозяйства, т.к. будет обходиться слишком дорого и повлечет за собой удорожание продукции. Даже стеклянные небоскребы не решат эту проблем, потому что растения будут получать естественный свет неравномерно (растения у окна будут получать больше света, чем те, которые находятся в глубине), что приведет к неравномерному росту» - говорит Питер Хед, руководитель инженерной компании Arup, мирового лидера в области планирования и устойчивого развития. Действительно, даже одноэтажным теплицам требуется искусственное освещение, для получения урожая круглый год. Так, Thanet Earth, крупнейший сельскохозяйственный комплекс в Великобритании, площадью 90 гектаров, обеспечивающий 15% населения салатными культурами, использует собственные мини электростанции для освещения своих растений в течение 15 часов в день. «Это скорее подрывает понятие о том, что вертикальная гидропонная теплица будет экономичной. Ей понадобятся более дешевые и возобновляемые источники энергии» - говорит Питер.
Некоторые исследователи, такие как Тед Каплоу, инженер-эколог, основатель некоммерческой группы New York Sun Works, утверждают, что даже при использовании возобновляемых источников энергии цифры не радуют. С 2006 года по 2009 год доктор Каплоу с коллегами проводили исследования на барже, пришвартованной в Манхэттене, на которой была построена гидропонная теплица. «Мы провели исследования в области выращивания продуктов питания в самом центре города с минимальными затратами и максимальным использованием ресурсов», - говорит доктор Каплоу. По его словам теплица на воде израсходовала одну десятую часть воды потребляемой обычной фермой. Там не было никаких сельскохозяйственных стоков, химические средства защиты были заменены естественными – божьими коровками. Теплица работала круглогодично, и там выросло в 20 раз больше урожая, чем получили бы на обычной ферме. Панели солнечных батарей и ветряные турбины на барже позволили производить продукты почти с нулевыми выбросами углерода в воздух. Но на барже была одноэтажная теплица, и не было потребности в использовании большого количества электричества. Если попытаться надстроить дополнительные уровни, то солнечных батарей уже не будет хватать, сразу начнутся проблемы с освещением, которое необходимо для растений. Вертикальное хозяйство будет работать, только если там используется естественный свет, заключил доктор Каплоу.
Еще одна разработка компании Valcent в области вертикального фермерского хозяйства была внедрена в Техасе, Ванкувере и Корноулле. Она заключается в использовании вертикально уложенных гидропонных лотках, которые перемещаются по рельсам, чтобы растения гарантировано получали достаточное количество солнечного света. Эта компания производит овощные культуры и салаты для животных зоопарка в Денвере.

Автоматическая установка по производству гидропонного зеленого корма и витграсса АГ-МК 0,06. Цена - 91 000 руб.

Автоматическая установка АГ-М 0,06 по производству гидропонного зеленого корма и витграсса. Цена - 71 000 руб .

Цена - 54 000 руб.

Автоматическая установка по производству гидропонного зеленого корма и витграсса АГ-МК 0,02. Цена - 37 000 руб.

Модель АЗK-4 (С универсальным комплектом полива. 4 лотка - два лотка в два яруса, полезная площадь выращивания 1,75 м2. БЕЗ СВЕТА )
Цена - 36 000 руб.

Модель АЗK-6 (С универсальным комплектом полива. 6 лотков - два лотка в два яруса, полезная площадь выращивания 2,62 м2. БЕЗ СВЕТА )
Цена - 42 000 руб.

Светодиодный агросветильник АГРОЛАЙТ разработан специально для многоярусных гидропонных установок АГРОКОНТЕК серии ДГ и АЗК.
Характеристики:
Необходимо подключение к источнику питания 24 Вольта.
Потребление 2 А.
Мощность 50 Вт.
Длина 1,5 м
Алюминиевый корпус
Сечение 40Х40 мм
Расстояние между крепежом 1 м.
Способ крепления - подвес.
Цена - 6 800 руб .

Комплект специализированного освещения АГРОЛАЙТ 1К;
Цена - 12 800 руб .

Комплект специализированного освещения АГРОЛАЙТ 2К;
Цена - 18 800 руб .

Комплект специализированного освещения АГРОЛАЙТ 3К;
Цена - 26 200 руб .

Домашняя гидропонная установка ДГ-1 - это уникальное и универсальное предложение на рынке гидропонных установок. На установке ДГ-1 можно одновременно выращивать в 125 горшочках диаметром 5 мм или в 60 горшочках диаметром 7-8 мм или 6 горшков диаметром до 250 мм. Выращивать рассаду, выгонять лук на перо, микрозелень, зеленые овощные культуры, томаты, огурцы, перцы, декоративные цветы и многое другое теперь станет простым и приятным делом. Доступные способы полива: прилив-отлив; "подпор"; капельный полив, техника питательного слоя (NFT). Цена - 9 200 руб.

Домашняя гидропонная установка ДГ-2 - это уникальное и универсальное предложение на рынке гидропонных установок. На установке ДГ-2 можно одновременно выращивать растения в 250 горшочках диаметром 5 мм или в 120 горшочках диаметром 7-8 мм или 12 горшков диаметром до 250 мм. Выращивать рассаду, выгонять лук на перо, микрозелень, зеленые овощные культуры, томаты, огурцы, перцы, декоративные цветы и многое другое теперь станет простым и приятным делом. Доступные способы полива: прилив-отлив; "подпор"; капельный полив, техника питательного слоя (NFT). Цена - 14 800 руб.

Автоматизированный комплекс промышленной гидропоники по производству гидропонного зеленого корма.

Комплект крышек для выгонки лука на перо КЛ-1.
252 посадочных места под лук-репку диам. 30-40 мм.
Цена - 1 600 руб.

Комплект крышек для выгонки лука на перо КЛ-2.
504 посадочных места под лук-репку диам. 30-40 мм.
Цена - 3 200 руб.