Что такое вертикальная ферма?

Ни для кого не секрет, что будущее сельского хозяйства вызывает беспокойство. В целом население Земли растет примерно на 1% в год, а в некоторых странах даже быстрее. С течением времени прокормить человечество наверняка станет непростой задачей. Проблема усугубляется тем, что многие прежние и нынешние методы работы негативно влияют на окружающую среду. Сельское хозяйство считается основной причиной изменения климата, вырубки лесов и деградации почв. Проблема настолько серьезна, что за последние 40 лет потеряно около трети пахотных земель. Необходимо создание более эффективных способов производства продуктов питания для будущих поколений. Новые технологии, такие как вертикальное возделывание культур, могут помочь в решении этих задач.

Используя вертикальное размещение, можно производить гораздо больше продуктов питания с той же единицы площади. За рубежом часто мини-фермы интегрируют в жилые здания, размещают на складах, крышах или в транспортных контейнерах. Они применимы в пространствах, непригодных для иных методов ведения сельского хозяйства. Однако вертикальное выращивание – это гораздо больше, чем просто «штабелирование» растений с надеждой на лучшее. При этом требуются контроль температуры, освещенности, влажности. Если не поддерживать хрупкий баланс, можно потерять весь урожай, как при традиционном возделывании в случае засухи или наводнения. 

Многие полагают, что вертикальное фермерство – новая концепция, особенно учитывая появление высокотехнологичных компаний. Но идеи, лежащие в основе этой практики, насчитывают несколько тысячелетий. Первым примером вертикального выращивания, известным сегодня, являются вавилонские висячие сады, созданные около 2500 лет назад. Даже гидропоника не является чем-то принципиально новым: около тысячи лет назад ацтеки разработали вариант возделывания растений на плотах на озерах и реках. Более технологически совершенные формы вертикального выращивания появились в 1600-х годах: во Франции и Голландии разработали способы возделывания теплолюбивых культур у каменных стен, сохраняющих тепло и создающих собственный микроклимат.

Вертикальное выращивание может решить многие проблемы сельского хозяйства, например, обеспечить человечество большим количеством продовольствия с меньших площадей, причем значительно более безопасным для природы образом. Существует несколько моделей хозяйствования: от вертикально закрепленных поддонов во внутренних двориках жилых домов до крупных тепличных хозяйств. Предприятия-гиганты размещают растения в специальных башнеобразных конструкциях, которые представляют собой гидропонные системы, предназначенные для создания оптимального микроклимата и позволяющие получать урожай круглый год. 

Вертикальное возделывание культур имеет множество преимуществ: эта модель обеспечивает максимальную производительность при минимальном воздействии на окружающую среду и требует гораздо меньше места. Поскольку ресурсы ограничены, поддерживать производство продуктов питания традиционными способами будет все труднее. С методами вертикального выращивания в некоторых системах фермеры могут использовать на 98% меньше воды и на 99% меньше площадей. Урожайность с единицы площади может превосходить показатель традиционных хозяйств до 240 раз, в т.ч. за счет за счет круглогодичного производственного процесса. 

К 2050 г. около 80% населения мира будет проживать в городских районах. Такая структура населения будет означать более высокий спрос на продовольствие в районах, где хозяйственных земель очень мало. Вертикальное выращивание предлагает способ во многом удовлетворить растущий спрос мегаполисов на продукты питания без необходимости использования огромных полей. При этом обеспечивается стабильное производство круглый год, и постепенно уходит в прошлое время, когда многие виды продуктов были строго сезонными. Вертикальные фермы могут работать круглый год со сравнительно невысокими затратами, не завися от погоды и климата.

Вертикальное фермерство перспективно в густонаселенных районах, поскольку мини-фермы могут быть построены на небольшой площади, интегрированы в существующие здания, размещены на крышах и т.п. Поскольку такая продукция не потребует длительных процессов доставки и складирования, у семей с низкими доходами улучшится доступ к полезным продуктам.

Создана такая практика вертикального возделывания, как «сельское хозяйство в контролируемой среде» (CEA). Она включает ряд технологий, разработанных для обеспечения оптимальных условий для растений. Внедрение CEA имеет множество преимуществ. По мнению EcoWatch, вертикальные фермы – это «путь в будущее». Пахотные земли быстро истощаются из-за эрозии и загрязнения, и вертикальное выращивание может помочь в этой ситуации.

Вертикальным фермам CEA требуется совсем немного пестицидов. Контролируя среду вокруг возделываемых культур, эти системы естественным образом защищают их от многих (но, разумеется, не ото всех полностью) вредителей и болезней.

Поскольку вертикальные фермы можно создавать в городских районах, сокращается расстояние, на которое перевозят продукцию, снижаются выбросы углекислого газа. Когда продукты питания выращивают совсем близко от мест потребления, они дольше остаются свежими, образуется меньше пищевых отходов.

Мы постоянно слышим о продуктах, загрязненных кишечной палочкой или другими патогенами. Вертикальное выращивание практически устраняет эту проблему за счет тщательного мониторинга и контроля, создания условий, близких к лабораторным.

Вертикальное выращивание культур – это эффективный способ решения многих проблем современного сельского хозяйства, но, конечно, не единственный и не станет «волшебной таблеткой». Ряд культур возделывать в таких условиях не удастся, и всегда будет необходимость в других методах выращивания. Тем не менее, вертикальные фермы могут помочь прокормить человечество, позволяя производить полезные свежие продукты в районах с неблагоприятными для традиционных методов условиями. Вертикальные хозяйства также, вероятно, станут более технологичными. Это может означать роботизированный мониторинг и сбор урожая, системы CEA на базе искусственного интеллекта и многое другое.