Чи можливе використання вертикальних ферм на півдні України?

24 июля, 2018

Грядки з зеленню, немов полки в бібліотеці. Замість сонця – світлодіодні лампи, а замість грунту – пар. Це не наукова лабораторія. Мова йде про вертикальну ферму, що є останнім часом дуже обговорюваною подією у всьому світі. Так в чому переваги вертикальної ферми і чи може такий вид фермерства стати перспективним для півдня України? Зараз системи вертикальних ферм є дуже популярними, бо є економічно та екологічно вигідними. Вони мають значну кількість переваг у порівнянні з звичними для нас системами землеробства.

Вертикальні господарства сприяють скороченню потреби в нових сільськогосподарських угіддях, тим самим, оберігаючи природні ресурси. Для України – це дуже важливо, тому що за останні 100 років запаси гумусу в українських ґрунтах знизилися на 29-36%. Щорічно за рахунок мінералізації українські грунти втрачають 14 млн. т гумусу, а за рахунок ерозії – 19 млн. т. гумусу. Внаслідок надмірної оранки полів, а в останні два десятиліття і через зміни клімату, орні землі почали втрачати свою родючість. Щорічні втрати України в аграрному секторі перевищують 500 млн тонн чорнозему (за інформацією Всесвітнього Банку). В окремих регіонах України помітно погіршився стан земельних угідь у зв’язку з проведенням зрошувальної меліорації, яка дуже негативно впливає на чорноземні грунти: зменшується гумусний горизонт, збільшується рН до 8,0-8,5, відбувається вторинне засолення кореневого шару. Зрошування сухостепової зони, каштанових, чорноземних і деяких інших ґрунтів, на думку фахівців, неприпустимо, оскільки на півдні України на глибині декількох десятків метрів знаходяться поклади солі. Після 7-10 років поливу чорнозем перетворюється в гірську породу, в якій відсутні оптимальна кількість повітря, бактерій та інших необхідних речовин. Тому за рахунок вертикального фермерства можна звести до мінімуму використання землі, не знижуючи рівень забезпечення населення продуктами харчування.

Вертикальне фермерство позбавляє від необхідності фінансових витрат на закупівлю пестицидів та інсектицидів. Оскільки всі культури вирощуються в контрольованому середовищі, шанси нападу шкідників та комах дуже малі. В 1980 році американський біолог і викладач, професор департаменту біологічних наук в Стенфордському університеті Пол Ерліхсказав: «Пестициди – це ідеальна продукція для великого бізнесу: як і героїн, вони обіцяють рай, а приводять до згубної звички». І це дійсно так. Відомо, що шкідники і бур’яни дуже швидко звикають до застосування пестицидів, пристосовуючись до несприятливого середовища проживання. Близько 650 видів організмів-шкідників стали генетично стійкими до пестицидів. Є також дані про те, що гербіциди можуть сприяти появі нових комах-шкідників і хвороб. І дуже цікавий факт, в період 1940-1979 рр. втрати врожаю через шкідників і бур’янів подвоїлися, в той час як застосування пестицидів збільшилася в 10 разів.

В 2011-2012 роках з Миколаївської області за рахунок коштів Державного бюджету було вивезено на знищення 878 тонн непридатних пестицидів. За даними управління екології та природних ресурсів Миколаївської Облдержадміністрації станом на 2017 рік в Миколаївській області біля 166 тон пестицидів, що потребують утилізації (інвентаризація непридатних пестицидів проводиться раз на два роки).

Захист від несприятливих погодних умов. Це одне з найважливіших питань для півдня України. Різкі перепади температури, посуха є одними з основних проблем сільського господарства в нашому регіоні. Через аномальну спеку і брак дощів на півдні України відбуваються втрати врожаю. На великих площах південних областей орний шар грунту буває зовсім сухий, а місцями бувають повністю вичерпано запаси вологи метрового шару грунту. У липні-серпні 2017 року температура сягала рекордних значень, в деяких містах перевищивши 40°C. В цьому році прохолодніше не стало. Вже квітень і травень 2018 року відзначилися колосальним дефіцитом опадів.Температурний рівень вертикальної ферми сприяє зростанню сільськогосподарських культур і рослин. Такі погодні явища, як ураган, град, посуха і заморозки практично не впливають на продукти вертикального сільського господарства.

Економія водних ресурсів. За запасами прісної води наша держава вважається однією з найменш забезпечених у Європі. Основну потребу у воді відчуває сільське господарство. Більш за всього нестача води існує саме на півдні України. Традиційне землеробство використовує майже 70%  світової питної води, а ось вертикальні ферми потребують біля 40% водних ресурсів. А все тому, що рослини і сільськогосподарські культури, вирощувані в таких господарствах, запускають процес випаровування. У свою чергу, цей процес дозволяє фермерам повторно використовувати воду для іригаційних цілей. Витрата води наближається до мінімуму.

«Стрекоза» (Dragonfly) — концепция вертикальной фермы для острова Рузвельт в Нью-Йорке

Відсутність зіпсованої продукції. Якість в доставці овочів і фруктів викликає багато нарікань у оптових і дрібнооптових імпортерів, постачальників, а також у торгових мереж і магазинів. Часто продукція приходить зіпсована або швидко псується на складі. Причина може бути в строках зберігання, порушенні температурного режиму, несумісності продуктів рослинництва, що зберігалися разом, великі відстані перевезень та інше. Для вертикального фермерства ця проблема майже дорівнює нулю, тому що отриманий урожай споживається безпосередньо після збору. Необхідність в транспортних витратах для перевезення продукції з одного місця в інше зведена до мінімуму, всі сільськогосподарські культури призначені до споживання в межах міста. Ну і головним плюсом є відсутність сезонності. Культури вирощуються цілий рік.Але не правильно було б не сказати і про мінуси такого бізнесу. Основним з них є великі фінансові вкладення. До них відноситься не тільки обладнання та оренда або купівля землі, але й витрати на електроенергію. Дійсно їх можна скоротити за рахунок використання економічних джерел світла. До чималих витрат також відноситься й створення контрольованого мікроклімату та обмеженість його можливостей. Справа в тому, що такий мікроклімат  дозволяє вирощувати лише кілька сортів овочів і фруктів.На сьогоднішній деньв Києві діє громадська організація «Самосад», яка спільно з КМДА розробляє проект UrbanFarming в рамках навчальних програм. Цікава також є ферма екзотичних фруктів з енергозберігаючим обладнанням селекціонера Анатолія Патія. Його теплиці споживають в 15 разів менше енергії ніж вертикальні теплиці. Також в Україні є і вертикальні ферми. До них відноситься український стартап CyberGrow, який розробили автономне обладнання для вертикальних теплиць. А компанія UA Berry вирощує ягоди в навісних теплицях, які по вертикалі збираються як конструктор.

За кордоном вертикальне фермерство є одним з найперспективніших напрямків. Так, наприклад, Німецький Космічний Центр (DLR) В Антарктиді побудував Експериментальну оранжерею EDEN-ISS для вирощування свіжих огірків та зелені і вже отримали перший врожай. Компанія Hexagro на основі технології вертикальних ферм розробила кімнатний сад швидкого вирощування культур на невеликій площі. Система споживає мінімум води і значно підвищує врожайність, дозволяючи вирощувати рослини практично в будь-якому приміщенні. До того ж систему можна індивідуально оптимізувати і розширити великою кількістю модулів, які, на додаток до всього, придатні для вторинної переробки. Система збільшує поживну цінність рослин на 150%, при цьому значно скорочуючи енерговитрати.

Американська  компанія LocalRoots розробила вертикальну ферму на колесах та достигла результату 99% економії води. В якості джерела електроенергії використовуються сонячні панелі, а продукцію – зелений та червоний листовий – салат вирощують всередині 40-футового вантажного контейнеру. Замовником технологій LocalRoots стала аерокосмічна компанія Ілона Маска SpaceX.

Основне призначення вертикальних ферм – виробництво більш свіжих продуктів харчування для міських жителів, яке одночасно знижує викиди вуглецю, що утворюється при вирощуванні овочів або їх транспортуванні. Для південного регіону вертикальні ферми є дуже перспективною інновацією, бо завдяки таким фермам можна вирішити проблеми забезпечення міських жителів свіжими овочами та фруктами цілий рік. При цьому, враховуючи не використання пестицидів, така ферма є запорукою забезпечення здоровою їжею. До того ж вертикальні ферми можуть стати місцем для відвідування туристів, школярів (процес навчання) та студентів аграрних вузів для проходження практики. Також слід враховувати, що будівництво таких ферм забезпечить робочими місцями багато людей, а власнику та державі принесе неабиякий прибуток.

Текст: Євгенія Ткачова