Вертикальное выращивание сельскохозяйственных культур. Стена вместо поля
Plenty из Силиконовой долины, стартап, работающий в развивающейся области агротехнологий, объявил несколько месяцев назад, что его вертикальная ферма, выращенная на гидропонике (1) площадью в два акра, дает более высокие урожаи, чем обычная ферма площадью около 720 акров.
Компания, которая использует роботов и алгоритмы для орошения и доставки питательных веществ для фруктов и овощей, в прошлом году получила от инвесторов 500 миллионов долларов. разработка современных технологий производства продуктов питания. Другие компании, работающие в районе Сан-Франциско, такие как Iron Ox Robotic Farms, также полагаются на робототехнику на протяжении всего процесса, от посева до внесения удобрений и сбора урожая, и сообщают об аналогичной урожайности.
Высокая плотность выращивания и контроль на протяжении всего производственного цикла снижает появление вредителей и болезней, а также снижает транспортные расходы, а это значит, что основными расходами является труд (отсюда и смысл роботизации), наряду с первоначальными вложениями в установку и энергию, которая дешевеет и более эффективным благодаря развитию солнечная энергия и светодиодные технологии для освещения.
Еще одна агротехнологическая компания, финская iFarm, созданная три года назад, предоставляет технические решения примерно для пятидесяти проектов вертикальных ферм в Европе и на Ближнем Востоке общей площадью одиннадцать тысяч квадратных метров. В настоящее время он может автоматизировать уход примерно за 120 сортами растений и хочет увеличить это число до пятисот к 2025 году. Другие, такие как Rise Gardens, специализируются на оборудовании и программном обеспечении для комплектов для домашней гидропоники, которые можно собрать менее чем за час в стиле, аналогичном продукции IKEA, которая, кстати, тоже предлагает аналогичный продукт.
Это агротехнологический стартап гораздо более. Это включает в себя Иден Грин, Bowery Farming, BrightFarms, Freight Farms, AeroFarms. Это быстрорастущий сектор, ориентированный в основном на вертикальное сельское хозяйство и, в более общем плане, на современные теплицы.
В воде, в воде с рыбой и в воздухе
Вертикальное сельское хозяйство чаще всего это выращивание в контролируемых условиях окружающей среды и беспочвенные агротехнические приемы, Такие как гидропоника, аквапоника i аэропоника. Его можно использовать в специально построенных теплицах, а также в зданиях, морских контейнерах, туннелях и заброшенных шахтных стволах. По оценкам, в 2020 году в мире насчитывается около 30 гектаров активных вертикальных культур.
Современная концепция вертикального земледелия был предложен в 1999 году профессором Диксоном Деспомье, специалистом в области здравоохранения Колумбийского университета. Деспоммье и его ученики представили проект фермы в высотном здании, которая могла бы накормить 50 XNUMX человек. люди. Хотя этот проект еще не был реализован, он успешно популяризировал идею вертикального земледелия. Текущие применения вертикального земледелия в сочетании с другими передовыми технологиями, такими как специализированное светодиодное освещение, привели к увеличению урожайности более чем в десять раз по сравнению с традиционными методами ведения сельского хозяйства.
2. Вертикальное выращивание салата
Главное преимущество использования технология вертикального земледелия это повышение урожайности сельскохозяйственных культур с меньшей требуемой единицы площади земли. Он тоже увеличен возможность выращивать большее разнообразие растений сразу, потому что культуры не занимают один и тот же участок земли во время выращивания. Кроме того, культуры устойчивы к погодным воздействиям благодаря тому, что их обычно размещают в помещении, что означает меньшие потери из-за экстремальных или неожиданных погодных явлений. В связи с ограниченным землепользованием, вертикальное сельское хозяйство это менее обременительно для местных растений и животных, что помогает защитить местную флору и фауну.
В вертикальных фермах часто используются гидропонные системы, корни растений погружаются в жидкие растворы, содержащие такие макроэлементы, как азот, фосфор, сера, калий, кальций и магний, а также микроэлементы, в том числе железо, хлор, марганец, бор, цинк, медь и молибден. . Исследования показали, что по сравнению с обычным сельским хозяйством, гидропонное хозяйство он может увеличить урожайность салата с данной площади (2) в одиннадцать раз, при этом требуя в тринадцать раз меньше воды. Благодаря этим преимуществам гидропоника является доминирующей системой выращивания, используемой в вертикальном земледелии.
Аквапоника продвигает гидропонику на шаг впередипутем объединения производства наземных растений с производством водных организмов в замкнутой системе, имитирующей саму природу. Богатые питательными веществами сточные воды из аквариумов фильтруются через устройство для удаления твердых частиц, а затем направляются в биофильтр, где токсичный аммиак преобразуется в питательные нитраты. Поглощая питательные вещества, растения очищают сточные воды, которые затем возвращаются в аквариумы. Кроме того, растения используют углекислый газ, вырабатываемый рыбой, а вода в аквариумах нагревается и помогает теплице поддерживать температуру ночью для экономии энергии.
Изобретение аэропоники связано с инициативой НАСА по поиску эффективный способ выращивания растений в космосе. В отличие от традиционной гидропоники и аквапоники, аэропоника не требует жидкой или твердой среды для выращивания растений. Вместо этого жидкий питательный раствор распыляется в воздушные камеры, в которых подвешены растения.
Аэропоника это самый устойчивый техника беспочвенного возделыванияпотому что он использует до 90 процентов. меньше воды, чем в наиболее эффективных обычных гидропонных системах, и не требует замены питательной среды. В настоящее время аэропонные системы не получили широкого распространения в вертикальном земледелии, но начинают привлекать к себе значительное внимание.
Технологии вертикального земледелия сталкиваются с экономическими проблемами высоких начальных затрат по сравнению с традиционными фермами. Согласно отчету Financial Times, опубликованному в 2020 году, большинство компаний вертикального земледелия нерентабельны, за исключением нескольких японских компаний. В штате Виктория, Австралия, стоимость «гипотетической 850-уровневой вертикальной фермы» оценивалась более чем в XNUMX раз дороже за квадратный метр пахотной земли по сравнению с традиционной сельской фермой в том же районе. Вертикальные фермы также имеют высокую потребность в энергии из-за использования дополнительного света, светодиодов.
Таким образом, перспективы вертикальных культур не выглядят столь однозначно радужными. Однако неизвестно, нужна ли здесь просто экономия на масштабе.
