Будущее сельского хозяйства за сити-фермами

Мы привыкли, что наш «хлеб» растет вне городской среды. Времена меняются, население растет, поэтому были придуманы городские фермы. И нет, они вовсе не выглядят так, как в сельской местности, так как представляют собой вертикальные стойки с рассадой.

Вертикальное сельское хозяйство – это концепция ведения сельского хозяйства, направленная на обеспечение населения продовольствием, а некоторые отрасли сырьем, с использованием новых технологий и использования вертикальных поверхностей. Потребность в сельском хозяйстве в закрытых помещениях сейчас активно растет, поскольку Организация Объединённых Наций (ООН) прогнозирует, что к 2050 году население Земли превысит отметку в 10 миллиардов человек. Это особенно вызывает тревогу, так как большая часть нового населения будет проживать в городских районах, где вокруг нет сельскохозяйственных угодий, и прокормить такую огромную толпу будет невозможно с помощью обычного сельского хозяйства. Кроме того, такие городские фермы позволяют не тратить много времени на логистику продуктов, ведь магазин и ферма будут находиться непосредственно рядом. Продукты будут доставляться более свежими.

Для многих идея вертикальной городской фермы всё ещё абстрактна или даже неизвестна. Тем не менее вертикальная ферма делает то же самое, что и обычная ферма — на ней выращивают продукты питания, но занимает она намного меньше места из–за многоярусных зон выращивания, потребляет меньше воды, сокращает количество пищевых отходов, является энергоэффективной в сочетании с возобновляемыми источниками энергии и исключает использование химических веществ, то есть не требует пестицидов или фунгицидов, а также может производить культуры непрерывно в течение всего года с более стабильным качеством и более длительным сроком хранения. Поскольку вертикальные фермы находятся внутри помещений и не подвержены воздействию непогоды, их можно использовать в любой части мира, даже под землей.

Само понятие «вертикальные фермы» или как их по-другому называют «сити-фермы» появились довольно давно. Самые первые такие конструкции появились еще в 2012 году, но в России, по сравнению с европейскими странами, данные идеи распространяются с трудом. Сингапур и Япония считаются первыми странами, которые освоили строительство вертикальных ферм, так как именно в этих государствах плотность населения очень высока при маленькой площади территории.

Разновидности ферм

Технологическая структура современной ВФ может состоять из нескольких секторов с разными технологическими приемами выращивания:

1) аэропоника — выращивание в воздушной среде без использования почвы. Благодаря аэропонике можно выращивать многие культуры рядом. А вертикальный способ выращивания экономит площадь, таким образом, что под аэропонику можно отвести совершенно разные помещения, даже подвалы и склады;

2) гидропоника — выращивание в искусственной среде без почвы. При нем происходит подача жидкости с питательными веществами в корневую систему растения. Данный метод гарантирует насыщение корневой области всеми необходимыми строительными элементами и более интенсивный рост, в сравнении с грунтовым способом. Но и тут есть проблема: раствор практически не обогащается естественным кислородом, из-за чего может развиться патогенная флора, которая в итоге приведет к смерти растения.

3) аквапоника – выращивание в водной среде. Особенность аквапоники в полном отсутствии так называемого твердого субстрата для базы роста саженцев. Эта роль здесь отведена специальной воде, которая обогащена различными элементами и компонентами.

Аквапонику считают подтипом гидропоники, и это логично, потому что растения также находятся в субстрате и получают необходимые питательные элементы путем всасывания корнями из раствора, только раствор образуется благодаря жизнедеятельности рыб, его не нужно готовить, как в гидропонике.

То есть аквапоника работает по принципу экосистемы рыб и растений: рыбы обеспечивают питание растениям, а растения очищают воду.

Водные животные выделяют токсичные для них самих продукты жизнедеятельности: азотистые, калийные, фосфорные соединения, углекислый газ. Накопление этих веществ в воде представляет главную проблему как в замкнутой промышленной аквакультуре, так и в простом аквариуме.

Эти же вещества абсолютно необходимы в гидропонике, и их добавляют в воду для получения питательных растворов для растений. В аквапонике эта проблема решается сама собой: продукты жизнедеятельности рыб утилизируются бактериями и растениями.

В качестве фильтра обычно используют бактерий.

Все эти сектора вне зависимости от их вида питаются альтернативными источниками энергии, в большинстве случаев это солнечные панели, что еще больше повышает энергетическую независимость фермы.

Особенности сити-ферм, без минусов никуда

Несмотря на все преимущества, у вертикальных ферм есть ряд особенностей, которые заранее необходимо предусмотреть.

Для создания и поддержания контролируемой среды требуются передовые технологии и высокий уровень энергопотребления. Из-за высоких первоначальных инвестиций и затрат на электроэнергию существуют опасения по поводу финансовой жизнеспособности крытых ферм. Изначальные затраты на производство увеличат конечную стоимость выращенных продуктов, поэтому они могут быть дороже, чем при традиционном способе выращивания. Поэтому логично устанавливать фермы вблизи альтернативных источников энергии.

Более высокое потребление энергии означает большое количество выброса углерода. Помимо всего, минеральные питательные вещества, используемые на крытых фермах, производятся промышленным способом в высоких концентрациях. Производственный процесс включает добычу полезных ископаемых, химический синтез и транспортировку, что может привести к различным видам экологических проблем.

Логично предположить, что развиваться вертикальное сельское хозяйство начнет в мегаполисах и крупных городах, но в дальнейшем может распространиться и на сельских территориях. Понятие вертикального сельского хозяйства характеризует принцип его ведения, а термин городского сельского хозяйства подчеркивает его ведение в крупных населенных пунктах.

Задача урбанизации сельского хозяйства в России еще не стоит, т. к. в резерве имеются неиспользованные сельскохозяйственные угодья, площади для сельскохозяйственных предприятий. Как только новые технологии обеспечат экономическую эффективность этого процесса, то он станет неизбежен. Ведением сельского хозяйства можно будет заниматься как на селе, так и в городе. И урбанизация сельского хозяйства приведет к стиранию границ городских и сельских территорий, городского и сельского населения.

Источник: «АПК Эксперт»