Вертикальное земледелие спасет планету

Эксперты бьют тревогу: к 2050 году количество людей на Земле достигнет 10 миллиардов, большинство из которых будут жить в городах. Это потребует увеличения мирового производства продуктов питания на 70%. Но из-за нехватки сельскохозяйственных земель, климатического кризиса и урбанизации современные продовольственные системы не справятся с нагрузкой. Все чаще внимание агрономов обращается в сторону совершенно новой технологии выращивания культур — вертикального земледелия. Попробуем разобраться, чем это способ отличается от традиционного и правда ли при таком подходе удастся решить надвигающийся продовольственный кризис, получить больше урожая и снизить нагрузку на пахотные земли.

Вертикальное земледелие спасет планету Экология, Мусор, Экоград, Ученые, Растения, Сельское хозяйство, Длиннопост

Зачем нам вертикальное земледелие?


Вертикальное земледелие — это современная технология ведения сельского хозяйства, использующая методы выращивания культур в помещении.


Идея состоит в том, что продукты растят штабелированными вертикальными слоями. Таким образом растениям требуется меньше почвы или даже вообще не требуется, в то же время повышается эффективность использования воды. Концепция вертикального земледелия не нова. Еще в 6 веке до нашей эры вавилоняне занимались выращиванием растений вертикально, а не горизонтально. Висячие сады Вавилона представляют собой воплощение их навыков садоводства.

Вертикальное земледелие спасет планету Экология, Мусор, Экоград, Ученые, Растения, Сельское хозяйство, Длиннопост

Вертикальный подход может гарантировать регулярный выпуск продукции и повысить урожайность благодаря контролируемой среде (включая температуру, свет, влажность), а также искусственному интеллекту.


Как работает вертикальное земледелие


Чтобы понять, как работает вертикальное земледелие, необходимо рассмотреть четыре основных аспекта: физическое расположение, освещение, среда для роста и качество устойчивости. Основная цель вертикального земледелия — увеличить количество продуктов, производимых на квадратный метр. Для этого сельскохозяйственные культуры выращивают в башнеобразной живой структуре.


Для поддержания идеального уровня освещения в помещении сочетают естественный и искусственный свет. Вместо почвы в вертикальном земледелии используют аэропонику, гидропонику или гидропонные материалы для выращивания — чаще всего это мох сфагнум, скорлупа кокосовых орехов и другие непочвенные среды.


Наконец, чтобы уравновесить затраты энергии на сельское хозяйство, технологии включают несколько аспектов устойчивости, такие как гидропоника (выращивание растений без почвы), аэропоника (выращивание растений в воздушной среде без почвы с очень небольшим количеством воды), аквапоника (выращивание рыбы и растений вместе в одном месте). Таким образом, потребление воды в вертикальном земледелии сокращается на 95%.


Топ-3 вертикальных фермерских компаний


Объединенные Арабские Эмираты

Вертикальное земледелие спасет планету Экология, Мусор, Экоград, Ученые, Растения, Сельское хозяйство, Длиннопост

В ОАЭ, одном из самых жарких и засушливых мест на планете, есть несколько действующих вертикальных ферм, а совсем недавно открылась самая большая из них.

На площади 330 000 квадратных футов (это больше трех квадратных городских кварталов) расположилась ECO-1 — эта ферма является самой большой не только в Эмиратах, но и во всем мире.


Объект работает так же, как и другие вертикальные фермы, то есть с использованием светодиодного освещения и тщательно подобранного коктейля питательных веществ для выращивания растений без почвы и солнечного света. Предприятие в Дубае способно производить более 900 000 тонн листовой зелени в год. Тут выращивают салат, рукколу, салатную смесь и шпинат.


Зелень с этой фермы поставляют прямо на борт рейсов «Эмирейтс», а также продают в продуктовых магазинах ОАЭ. Поскольку продукт выращивается в стерильной среде без пестицидов, гербицидов или химикатов, то сразу с грядки готов к употреблению — его не нужно мыть.


Япония

Вертикальное земледелие спасет планету Экология, Мусор, Экоград, Ученые, Растения, Сельское хозяйство, Длиннопост

«Spread» — одна из ведущих компаний в области вертикального земледелия в Азии. Компания основана в 2006 году с целью «создания устойчивого общества». «Spread» широко известна своим хрустящим и мягким салатом, а также сладкой клубникой, которые продаются в более чем 4500 продуктовых магазинах по всей Японии. Вертикальная инновационная технология обеспечивает высокое качество и урожайность круглый год, независимо от погодных условий. Кроме того, по сравнению с традиционным выращиванием затрачивается на 99% меньше воды и на 30% меньше продуктов теряется в процессе производства.

Вертикальное земледелие спасет планету Экология, Мусор, Экоград, Ученые, Растения, Сельское хозяйство, Длиннопост

Гонконг


«Farm66» — одна из крупнейших в Гонконге современных крытых аквапонных ферм. В 2016 году ее наградили Сертификатом за заслуги перед технологиями (HKAI). С момента своего основания в 2013 году компания разрабатывает и практикует концепцию городского фермерства. В помещении, защищенном от погодных условий, птиц, вредителей и бактерий, «Farm66» выращивает такие продукты, как листовая зелень, травы (базилик, укроп) и фрукты. Затем их продают крупные розничные перекупщики. С учетом ограниченного пространства и чрезвычайно высокой плотности населения Гонконг почти полностью зависит от импорта продуктов питания. Вертикальное земледелие позволит стране избавиться от этой зависимости.

Вертикальное земледелие спасет планету Экология, Мусор, Экоград, Ученые, Растения, Сельское хозяйство, Длиннопост

Будущее вертикального земледелия

Вертикальное земледелие спасет планету Экология, Мусор, Экоград, Ученые, Растения, Сельское хозяйство, Длиннопост

Вертикальное сельское хозяйство многие называют «фермой будущего», и не без оснований. Это особенно актуально с учетом того, что к 2050 году большая часть населения мира переедет в города. Эксперты считают, что в скором будущем новая «зеленая» технология легко может встроиться в здания, города и даже транспортные контейнеры, что существенно снизит транспортные расходы и выбросы.


Согласно отчету Всемирного фонда дикой природы (WWF) за 2020 год, с 2018 года модель вертикального земледелия в закрытых помещениях выросла более чем на 24% в год, и ожидается, что к 2024 году объем продаж во всем мире достигнет 3 миллиардов долларов. Этот сектор уже успешно процветает в азиатских странах, включая Японию, Китай, Сингапур, Южную Корею, Тайвань и Таиланд. Вертикальные фермы также можно найти в Германии, Франции, Великобритании и Нидерландах, а также в других странах Европы.


Преимущества вертикального земледелия


- Экономия места. Это самое очевидное преимущество, которое дает вертикальное земледелие. Сложенные слои не занимают много места и вознаграждают большим количеством урожая. В современных стесненных земельных условиях каждый может стать садоводом независимо от того, есть у него сад или нет.


- Меньшее потребление воды. При традиционном выращивании культур обеспечить правильное количество воды, доставленной к корням растений, не так-то просто. Из-за жаркой погоды и неэффективных методов полива много воды теряется. Но при вертикальном земледелии вода рециркулирует, и каждая капля используется эффективно, что приводит к меньшим потерям жидкости.


- Больше урожая. Можно одновременно выращивать больше урожая и увеличивать производство еды. Не придется выбирать между культурами, чтобы приспособить ограниченное садовое пространство. А с помощью эффективных методов подкормки и полива получится еще больше урожая.


- Контролируемая среда. В отличие от открытого сада, подверженного колебаниям температуры, солнечного света и мороза, вертикальное озеленение дает больше контроля над условиями выращивания растений. Это повышает шансы урожая на успех и снижает его потери в результате болезней, суровых погодных условий и безжалостных вредителей.


Недостатки вертикального земледелия

Вертикальное земледелие спасет планету Экология, Мусор, Экоград, Ученые, Растения, Сельское хозяйство, Длиннопост

Некоторые критики называют вертикальное земледелие «салатом для богатых» и говорят, что огромные затраты энергии, необходимые для питания вертикальных ферм и теплиц, делают эту практику гораздо менее экологичной, чем предполагает брендинг. Другие эксперты недоумевают, как сторонники вертикального земледелия могут накормить мир салатом и петрушкой.


Вертикальные фермы не публикуют данные о том, сколько энергии они используют. Так, отчет о глобальной переписи населения CEA 2021 года показал, что производители теплиц использовали в среднем в 15-20 раз больше энергии, а вертикальные фермы использовали в 100 раз больше энергии, чем производители салата на открытом воздухе. В том же отчете отмечается, что мелкие объекты потребляют значительно больше энергии по сравнению с более крупными аналогами.


Кроме того, затраты на техническое обслуживание процессов автоматизации и полива настолько высоки, что большинство фермеров ограничиваются листовой зеленью, салатом и травами, исходя из этих затрат.


Тем не менее, вертикальное земледелие является подающей надежды новой технологией. Возможно, в скором будущем найдется оптимальное решение как строить вертикальные теплицы рядом с декарбонизирующими промышленными центрами, чтобы фермы могли улавливать их тепло и углекислый газ для экономии затрат на электроэнергию.


По материалам: earth.org, theguardian.com, singularityhub.com, caes.ucdavis.edu, aerofarms.com