Олег Михеев
Фанат VR, гаджетов, хороших видеоигр, книг и фильмов.

Гидропонные фермы – будущее современного сельского хозяйства

© pvsm.ru
© pvsm.ru

Гидропоника. Непонятное для многих слово. С этим термином я столкнулся в детстве, в одном из фантастических рассказов, которые я так любил читать. В каком именно — не помню. Но припоминаю, что сама идея гидропонных ферм показалась мне чем-то необыкновенным и далеким.

Воочию увидеть эту частичку будущего мне удалось в одной из компьютерных игр. Не сказать, что это зрелище меня впечатлило, я «тебя себе другим представлял», но помогло сформировать общий целостный образ.

Отсек гидропоники в Dead Space. © deadspace.wikia.com
Отсек гидропоники в Dead Space. © deadspace.wikia.com

И с тех пор слово «Гидропоника» у меня ассоциируется именно с космическими кораблями и длительными межпланетными путешествиями.

Будущее оказалось куда ближе. Гидропонные фермы успешно работают по всему миру. Пора и вам познакомиться с ними поближе.

Как работают «Водные сады Дорна»

Гидропоника — это метод выращивания растений в искусственно созданных средах без использования почвы. В таких условиях сельскохозяйственные культуры получают все необходимые химические вещества и элементы из особого питательного раствора.

Причем данный метод придумали не фантасты прошлого века, древние активно его использовали еще до Р.Х. Висячие сады Семирамиды — это первый образец такого «огородничества», упоминания о которых остались в истории человечества.

© yandex.ru
© yandex.ru

Позже изобретением воспользовались ацтеки, создав плавающие сады на озере Тескоко.

© Inside Mexico
© Inside Mexico

Принцип работы всех гидропонных ферм един, различаются лишь его формы. Растениям для роста необходим лишь свет, кислород и питательный раствор, содержащий в себе несколько различных микроэлементов: калий, сера, железо, магний, кальций, азот и фосфор. Поэтому корни культур погружаются в соответствующую среду, которая позволяет растению развиваться и плодоносить еще лучше, чем в земле.

Это может быть водная или воздушная среда, а также специальный субстрат. В качестве последнего выступают пористые, влаго-, воздухоемкие или же инертные материалы. Например, песок, щебень, керамзит, гравий, мох, опилки, верховой торф, кокосовое волокно и т.д.

Виды гидропонных ферм

Теперь разберемся непосредственно с формами гидропонного сельского хозяйства. Фермы такого рода бывают «Активными» и «Пассивными». В первых питательный раствор подается к корням под механическим воздействием (например, насосами), ко вторым — естественным путем за счет капиллярных сил.

По пространственному расположению их можно разделить на «Вертикальные» и «Горизонтальные». Несмотря на многочисленные модификации и комбинации сразу нескольких гидропонных систем, их можно поделить на 6 основных типов:

© Last Day Club
© Last Day Club

Фитильные. Относятся к системам пассивной гидропоники. В емкость с растением, заполненную субстратом, помещают фитиль. Другой его конец опущен в бак с питательным раствором. Под воздействием капиллярных сил растение снабжается всем необходимым. Это самый простой и малоэффективный метод. Подходит для выращивания маленьких растений, например, декоративных цветков в горшке.

© FloraGrowing
© FloraGrowing

Система глубоководных культур (метод плавающей платформы, DWC). При таком подходе корни растения всегда находятся в воде. Последнюю непрерывно обогащают кислородом и добавляют питательные вещества. Лук, растущий в баночке с водой у бабушки на подоконнике, — это как раз пример такой системы. Правда, слегка примитивной.

© FloraGrow.ru
© FloraGrow.ru

Система периодического затопления. Известна также под названием «прилив-отлив». Корни растений погружены в субстрат, который периодически с помощью насосов затапливается питательным раствором. Под действием гравитации жидкость стекает на дно бака. В это время корни растения или пассивно, или под действием компрессора «дышат» кислородом. И так до следующего «прилива».

© FloraGrow.ru
© FloraGrow.ru

Техника питательного слоя (NFT). Корни растения помещают в трубу, в которую тонким слоем насос непрерывно подает питательный раствор. Обогащение жидкости кислородом происходит естественным путем, к тому же, большая часть корня и так висит в воздухе. По этой причине компрессор в такой установке становится не нужен.

© Агроконтек
© Агроконтек

Система капельного полива. К каждому растению в горшке с субстратом индивидуально подается питание через трубочку. Насос качает питательный раствор, а кислород растение получает естественным путем.

© FloraGrowing
© FloraGrowing

Аэропоника. Самый высокотехнологичный метод, не требующий использования субстратов. Корни растений висят в воздухе, а под ними расположены устройства, распыляющие питательный аэрозоль. Водяная пыль, туман или пар оседают на корнях и питают сельхозкультуру. Этакая своеобразная «парилка» для салата или укропа.

Примеры действующих ферм

Но это теория, а теперь пришла пора увидеть все на практике. Гидропонные фермы популярны в жарких странах (ОАЭ, Кувейт) с пустынями, где нет плодородных земель. Но впереди планеты всей, конечно же, Израиль, где свыше 80% всей зелени и овощей выращивается именно таким способом.

Израильская компания OrganiTech разработала необычную «конвейерную» систему, которая объединила в себе гидропонную и рыбоводческую фермы. Это так называемая аквапонная ферма (об аквапонике в отдельном материале), которая позволяет совместно выращивать растительную и рыбную продукцию. Тут, что называется, и рыбы сыты, и растения целы.

© Pinterest
© Pinterest

Компания Sundrop построила в Австралии несколько гидропонных ферм. Их уникальностью является то, что вся инфраструктура сооружения работает полностью на солнечной энергии. С помощью последней даже опресняют морскую соленую воду для создания питательного раствора.

Гидропонная ферма MightyVine в штате Иллинойс обеспечивает местное население высококачественными томатами. Почти 55 т помидоров каждую неделю покидают теплицу, оказываясь на полках магазинов и кухнях ресторанов.

© Hightech.fm
© Hightech.fm

FreshBox Farms —вертикальная ферма в США, которая выращивает свыше 10 видов различной зелени в специальных контейнерах-модулях. Ее «коллега» находится в Калифорнии. Там подобным бизнесом занимается компания Local Roots.

Редкие, плохо переносящие переезды виды зелени, в Сан-Франциско выращиваются компанией-стартапом Plenty. В Нью-Джерси тем же самым занимаются сотрудники гидропонной фермы AeroFarms. В Нью-Йорке данная ниша занята компанией BrightFarms.

Основатель проекта Growing Underground Стивен Дринг пошел еще дальше и создал гидропонную ферму в Лондоне в бомбоубежище. В 30 м под землей растет и «колосится» салат, руккола и другая зеленая продукция. Плюс такой фермы в том, что ее легче обогревать: в любое время года на такой глубине стоит постоянная температура.

В Японии, в префектуре Мияги, построена ферма Mirai, которая тоже использует принципы гидропоники для выращивания зелени. А в городе Камеока (префектура Киото) подобной деятельностью занимается компания Spread.

Одним из самых крупных гидропонных сооружений мира станет ферма, которую планируют возвести в Дубаи компании Crop One и Emirates Flight Catering.

У берегов Генуи на морском дне установлены первые в мире подводные гидропонные «огороды». Их стоимость велика, обслуживание — тоже. Но факт остается фактом: эксперимент существует и показывает возможность выращивания овощей и зелени под водой.

Футуристично, аж дух захватывает! © Аквакультура
Футуристично, аж дух захватывает! © Аквакультура

Существуют даже мини-гидропонные фермы, которые вы можете разместить даже у себя дома. Например, вертикальный минисад GrowWall позволяет обеспечить целую семью свежей зеленью в течение всего года.

© ЭкоТехника
© ЭкоТехника

Преимущества гидропоники

  • Повышенная урожайность. Создание идеальных условий для роста позволяет растениям стать крепкими и сильными, причем в разы быстрее, чем это происходит в почве. Это приводит к тому, что появляется возможность снимать урожай по несколько раз за год.
  • Независимость от внешних условий. Выращивать биомассу можно на борту космического корабля или даже в пустыне на Марсе.
  • Экологичность. Растения получают только полезную подкормку, что исключает попадание в плод или зелень вредных нитратов, тяжелых металлов и прочих ядовитых органических соединений. Также на гидропонных фермах не используются пестициды и гербициды.
  • Автоматизация процесса. Выращивание зелени практически полностью автоматизировано: никакой копки земли, прополки, рыхления или ежедневного полива от вас не требуется. Человеку остается лишь «пожинать плоды».
  • Рациональное использование пространства. Гидропонная ферма даст больше урожая, занимая при этом площадь, в несколько раз меньшую, чем при обычном выращивании растений.
  • Экономия «расходников». Вода и питательные вещества подаются лишь в том количестве, в котором они требуются. Излишки возвращаются в систему, а не уходят в землю, как при традиционных методах выращивания.
  • Отсутствие сорняков и насекомых вредителей. Им просто неоткуда взяться в закрытой автономной системе.
  • Отсутствие болезней растений. Большинство заболеваний сельхозкультур вызваны грибками и бактериями, находящимися в почве. Нет почвы — нет проблем.
  • Простой процесс пересадки растений. Многолетние растения с мощной корневой системой невозможно без повреждения пересадить в другое место, если речь идет о традиционном земледелии. Гидропонный метод такую проблему исключает по умолчанию.
  • Эстетика. Выращивание зелени и овощей на гидропонной ферме выглядит очень красиво и эстетично. Никакой грязи, только ровные горизонтально-вертикальные ряды растений или плавающие в бассейне платформы с салатом.

Недостатки гидропоники

  • Высокая стоимость. Первоначальные затраты на постройку и обслуживание гидропонной фермы гораздо выше, чем выращивание культур традиционным способом.
  • Зависимость от безукоризненной работы автоматики. Кратковременный сбой в работе системы, подачи питательного раствора, может привести к засыханию корня растения и гибели урожая всего за несколько часов. Засуху в обычной почве тот же самый салат выдержит гораздо дольше. Ошибка в составе раствора (например, отсутствие калия или переизбыток фосфора) тоже приведут к плачевному результату.
  • Подходит не для всех растений. Зерновые, корнеплодные, клубневые растения, например, картофель или морковь слабо приспособлены к условиям гидропонного выращивания. На данный момент экономически целесообразнее выращивать их в обычной почве.

Заключение

Гидропонные фермы (наряду с морскими) — это реально действующий способ избежать проблемы голода на Земле и уменьшить загрязнение огромных площадей пестицидами. Кроме того, их повсеместное применение позволит увеличить качество выращенной продукции и снизить ее стоимость.

Когда-то ведь придет пора,

К далеким звездам мы проложим версты.

И может скоро наш корабль

Умчится к звездам.

На этом корабле и всех последующих будут находиться отсеки гидропоники. Уж поверьте мне на слово!

Один хлопок? Или же бурные овации? Хлопая больше или меньше, вы показываете, какой пост действительно чего-то стоит.
Олег Михеев Фанат VR, гаджетов, хороших видеоигр, книг и фильмов.
Комментарии