О вертикальном озеленении и выращивании растений люди задумывались очень давно: например, знаменитые Висячие сады Семирамиды, построенные вавилонянами примерно в 600-500 годах до нашей эры одно из Семи чудес света. Оно представляло собой многоуровневый каскад деревьев, кустарников, цветов, лоз винограда, весь ансамбль казался огромной зеленой горой.
Сегодня принцип вертикального озеленения используется не столько для красоты, сколько в целях экономии места, снижения материальных затрат при выращивании зелени, овощей и ягод, а также для получения экологически чистых продуктов.
Что такое вертикальные фермы и как они устроены
Устройство вертикальных ферм больше всего напоминает многоярусные теплицы: несколько уровней посадочной поверхности размещаются друг над другом. Это направление растениеводства отличает особый подход к использованию площади: многоуровневые посадки можно разместить и в подвале, и на балконе, и в заброшенной части промышленного помещения. Идея интенсивного использования ограниченного пространства в сельскохозяйственных целях принадлежит американскому экологу Диксону Диспомье, который первым предложил «массово культивировать растения в небоскребах в коммерческих целях».
Вертикальные фермы позволяют с минимального пространства собрать большой урожай. Кроме того, основные процессы функционирования системы автоматизированы, а значит, не требуют постоянного участия человека: трудовые затраты также минимальны.
Главная задача обеспечить качественным освещением каждый из уровней, а также правильно организовать принцип питания и полива растений. С последней задачей лучше всего справляется гидропоника: вместо почвы корни растений окружены питательным раствором или субстратом, полив и влажность воздуха регулируются автоматически. Кроме того, гидропонный метод выращивания растений позволяет забыть о борьбе с сорняками и вредителями.
Зарубежный опыт и успехи строительства
В одной из зарубежных компаний вертикальные городские фермы на основе аэропоники успешно используются и приносят урожай, превышающий полученный от традиционного сельского хозяйства в 390 раз! На фермах такого типа урожай собирают до 30 раз за год. Опыт и технологичные решения можно и нужно внедрять в России.
Вертикальные фермы позволяют выращивать 250 видов растений. Сооружения потребляют на 95 % меньший объем воды по сравнению с традиционным растениеводством и на 40 % меньше, чем при использовании гидропоники. Растения получают с туманом воду, кислород и питание. Вся система управляется удаленно с компьютера. Искусственный интеллект собирает аналитику, выдает прогноз по урожайности и способам снижения рисков.
Что такое вертикальная гидропоника
Вертикальная ферма это возможность значительно сэкономить на аренде площадей с сохранением такого же объема полученного урожая. Такие конструкции позволяют не только круглогодично снимать урожай, но и обеспечить свежими овощами, фруктами и зеленью самые отдаленные территории. Применение гидропоники — это возможность искусственно создать растениям оптимальные условия для роста и развития.
При многоярусном расположении лотков с растениями каждый плод или овощ обеспечен одинаково благоприятными условиями для созревания. Кроме того, такой принцип организации пространства обеспечивает свободный доступ к саженцам. Выбрав для разведения небольшие культуры, можно значительно увеличить количество «этажей».
Принцип работы
Рост сельскохозяйственных культур это соблюдение нескольких условий: обеспечения корневой системы питательными веществами, качественного и достаточного освещения, а также необходимый микроклимат. Гидропонная технология выращивания предполагает насыщение корней жидкостью с растворенными в ней питательными веществами. Главный недостаток гидропоники возможная нехватка кислорода, что может привести к гибели саженцев.
Аэропонный метод основан на процессе периодического орошения корней растений питательным раствором, который подается под высоким давлением. Недостаток технологии в необходимости постоянного технологического обслуживания и обеспееении безотказной работы.
Самая современная вертикальная гидропоника использует сочетание гидропонного и аэропонного методов, так как это повышает эффективность установки, как минимум, на 20%.
Еще один важный вопрос качественное освещение вертикальных ферм: натриевые газоразрядные лампы, применяемые в крупных тепличных хозяйствах, здесь не подходят. Во-первых, из-за избыточного энергопотребления, во-вторых излишков выделения тепла, которые просто сожгут растения. Автоматизированные фермы, как правило, используют светодиодные лампы, разработанные по индивидуальной технологии.
Для обеспечения вентиляции системы используются два способа:
- контуры понижения/повышения температуры;
- удаление холодных и теплых воздушных масс через каналы вентиляции.
Второй способ экономичнее и надежнее, потому как не нуждаются в сервисном обслуживании.
Вертикальные фермы — технологический прорыв в агрономии
Уже сейчас существует несколько крупных компаний, такие как AeroFarms, Urban Crop Solutions, AgroTechFarm, Plenty, Freight Farms.
В 2022 году объем рынка вертикального сельского хозяйства достиг $2,3 млрд. А по прогнозам Research And Markets к 2023 году мировой рынок вертикальных ферм вырастет до $7,4 млрд.
Такие темпы роста объясняются тем, что данную технологию можно внедрить в почти любую сферу жизни: крупную промышленность, ресторанный и гостиничный бизнес, личное использование в жилом помещении.
Автоматизированные фермы решают две важные проблемы:
- Логистика.
Для потребителя, проживающего в небольшом шведском поселке, сложно доставить те же огурцы. В этом государстве их можно выращивать только в теплицах, объемы создаваемой продукции невелики. Обеспечить доставку огурцов сложно, они могут доехать уже испорченными. В данном случае лучшим вариантом будет установка одной небольшой автоматизированной фермы в поселке. Ферма будет производить более тонны огурцов в месяц, но можно выращивать также помидоры, свеклу и морковь.
Если использовать устройство в ресторанном бизнесе, можно предоставлять своим клиентам блюда из самых свежих продуктов. Например, салат будет приготовлен из только что взрощенного помидора, огурца, лука, что положительно повлияет на вкус.
- Качество продукции.
При выращивании овощей или фруктов с использованием грунтовой поверхности, есть риск приобретения растением каких-либо болезней или распространения патогенной флоры, что приведет к гибели культуры.
Автоматизированные фермы способны снизить процент брака до минимального значения. В умных фермах используются беспочвенные методы выращивания растений.
Принцип работы
Для того, чтобы хозяйственные культуры росли, нужно создать благоприятные условия: обеспечить подачу строительных веществ в корень растения, сделать хорошее освещение для поддержания процесса фотосинтеза и настроить вентилирование всей системы для оптимального протекания множества других процессов.
Для выращивания применяют гидропонный или аэропонный метод.
- Гидропонный метод — 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.
Главной проблемой гидропонного метода является то, что раствор практически не насыщается естественным кислородом, из-за чего может развиться патогенная флора, что приводит к смерти растения.
- Аэропонный метод — процесс периодического распыления питательного раствора. Этот метод обеспечивает высокую степень оксигенации питательной среды благодаря подаче раствора под высоким давлением.
Слабость данного принципа заключается в том, что для такой системы требуется регулярное техническое обслуживание.
Специалисты из AgroTechFarm пришли к тому, что добиться наилучшей эффективности и обеспечить безопасность растениям можно, если комбинировать два метода выращивания.
Освещение — один из основных факторов для культивации растения. В теплицах устанавливают натриевые газоразрядные лампы, но они подходят лишь для крупных тепличных хозяйств и промышленных агрокомплексов, потому что имеют сильное энергопотребление и тепловыделение, что может навредить растению. Компании, которые создают автоматизированные фермы, используют для освещения светодиодные светильники, разработанные, как правило, по особой технологии (у всех разная).
Вентилирование осуществляется при помощи систем кондиционирования или контуров понижения и повышения температуры. Второй способ заключается в том, что через специальный клапан из хранилища удаляются холодные или теплые массы воздуха. Данный способ бюджетнее, чем первый, а также более надежный, он исключает процедуру сервисного обслуживания системы кондиционирования.
Сравнение ферм
Существует несколько компаний, которые производят вертикальные фермы, каждая из которых использует гидропонику и аэропонику по-своему. Каждая компания занимает определенную категорию рынка: кто-то производит фермы для промышленных масштабов, кто-то для общественных предприятий, а кто-то для обычного потребителя. Некоторые компании захватывают сразу все категории.
AeroFarms
AeroFarms появилась в 2004 году и стала одной из первых компаний на рынке.
Они уже создали четыре комплекса в Нью-Арке, в которых располагаются автоматизированные фермы. Общая площадь этих ферм — 9806 кв. метров, они построили самую крупную вертикальную ферму в мире. AeroFarm выращивает различные сельскохозяйственные культуры в своих комплексах для дальнейшей продажи.
В основе системы лежит принцип аэропоники, что позволяет производить большие объемы продукции при минимальных затратах на воду. Как и все остальные компании, она использует светодиоды для обеспечения правильного протекания фотосинтеза.
Urban Crop Solutions
Автоматизированные фермы от данного производителя используют метод гидропоники, который уступает аэропонике по количеству урожайности и трате воды, но аэропоника менее надежна, по причине износа распыляющего механизма. Компания позволяет контролировать цикл роста культуры с помощью телефона, при подключении к интернету.
Urban Crop Solutions производит как мобильные фермы (28,2 кв. метра), так и промышленные (до 5416 кв. метра).
Младшая модель представляет собой стандартный сорокафутовый контейнер, где может находиться человек и где культивируются растения. Площадь выращивания — 50 кв. метров.
Старшая модель — это настоящая роботизированная фабрика для выращивания культур. Постройка может содержать в себе 24 уровня, то есть ферма площадью 5416 кв. метров может иметь 130 000 кв. метровую площадь для выращивания.
AgroTechFarm
Компания разрабатывает фермы для ресторанного и гостиничного бизнеса, а также для мелких предприятий. AgroTеchFarm комбинирует метод гидропоники и аэропоники, что дает самую лучшую эффективность среди всех других автоматизированных ферм.
Мобильная модель составляет 50 кв. метров. Если брать в пример клубнику, такая ферма может давать урожайность от 300 килограмм в месяц.
Компания готова установить ферму площадью до 2000 кв. метров. Такое сооружение позволит получать около 20 тонн клубники ежемесячно. Ферма от AgroTechFarm позволяет увеличить урожайность в 10 раз с 1 кв. метра по сравнению с грунтовым способом выращивания.
Также в отличии от остальных производители они осуществляют вентилирование воздуха с помощью контура температуры, а не кондиционирования, что делает их продукцию надежнее.
Plenty
Фермы от этого производителя подняли шум в 2022 году, тогда они привлекли $200 млн инвестиций от крупных игроков рынка: Эрика Шмидта, Джеффа Безоса, Джеффри Хаузенболда. Это самый успешный сельскохозяйственный стартап по количеству привлеченных инвестиций.
Plenty разрабатывает городские фермы, в которых выращиваются различные травы и зелень. Для этого они используют гидропонику. Они культивируют растения на шестиметровой стене, что позволяет на небольшой площади выращивать большие объемы растений. Их ферма способна культивировать в 350 раз больше зелени, чем грунтовая ферма той же площади, тратя на это в 100 раз меньше воды. Для устранения вредителей компания использует божьих коровок.
Эти фермы выращивают быстропортящиеся травы и зелень. Свои сооружения компания построила в нескольких городах США: Сан-Франциско для торговли на местном рынке и Кенте, чтобы торговать свей продукция в Сиэтле и Ванкувере.
В ассортименте Plenty есть базилик, шнитт-лук, красный салат, щавель и сибирская капуста.
Freight Farms
В 2011 компания успешно завершила сбор средств на площадке Kickstarter, и стала разрабатывать вертикальные автоматизированные фермы, которые можно разместить внутри классического сорокафутового морского контейнера.
Их фермы покупают по всему миру. Создателей удивило то, что многие заказы идут из мелких городов и поселков, это объясняется тем, что вертикальные фермы в разы эффективнее, чем классический грунтовый метод культивации растений. Freight Farms используют гидропонику для выращивание культур. Компания не производит промышленные фермы.
Каждая вертикальная ферма имеет свои плюсы и минусы:
- AeroFarms превосходит всех по своей эффективности, потому что их фермы используют исключительно метод аэропоники, но в то же время данное решение делает систему ненадежной и требует проведения регулярного технического осмотра. Поэтому лучшим вариантом является AgroTechFarm, ведь они используют обе технологии, которые сбалансированы для обеспечения лучшей надежности.
- Вертикальные фермы превосходят классический грунтовый метод культивации растений по всем параметрам: потребление воды, сложность ухода, физическая работа. Главной статьей расходов является освещение LED-лампами.
Заключение
Автоматизированные вертикальные фермы намерены перевернуть мир сельского хозяйства и это не удивительно, ведь передовые технологии гидропоники и аэропоники обходят обычный посев во всем. Существует множество компаний, создающих фермы размером с классический морской контейнер. Такие фермы могут использовать начинающие предприниматели для ресторанного бизнеса, ведь таким образом появляется возможность сэкономить на транспортировке растений и подавать на стол только свежие продукты.
Такие фермы борются с неожиданностями, которые нам готовит природа (засухи, длительная зима, землетрясения). Теперь даже в том случае, если в радиусе сотен километров нет плодородных земель, люди могут выращивать фрукты, овощи и травы, которые по качеству будут превосходить культивированные на предназначенных для этого землях.
Преимущества и недостатки вертикальных ферм
Традиционный метод овощеводства предусматривал выращивание сельскохозяйственных культур на полях. У современных гидропонных вертикальных ферм масса преимуществ над многолетней практикой фермеров. К ним относятся:
- компактность оборудования: арендуемые земли вполне заменят небольшие площади подвалов или складских помещений;
- снижение материальных затрат: автоматизация оборудования позволяет забыть о поиске и найме рабочей силы, расходах на покупку, лизинг или ремонт агротехники;
- высокая урожайность благодаря питательному субстрату;
- экологичность и привлекательность выращенных растений независимо от климата и погодных условий;
- удобство использования: все этапы выращивания и сбора урожая более аккуратные благодаря отсутствию почвы;
- доступность: все специализированные магазины осуществляют продажу и доставку установок в любые уголки России. Клиент может выбрать подходящую ему модель, необходимые параметры и комплектацию системы;
- прибыльность: большие объемы урожая, который можно снимать до 14 раз в год.
К недостаткам вертикальных гидропонных ферм можно отнести поиск точки сбыта, максимально сократив промежуточное хранение, и необходимость первоначальных вложений в покупку дорогостоящего оборудования. Правда, при правильном использовании установки она окупается за короткое время (до 2,5 лет).
Плюсы и минусы инновационного подхода
К преимуществам вертикальных домашних ферм относят:
- высокую урожайность на 1 кв. м по сравнению с традиционными теплицами и фермами;
- низкое водопотребление;
- возможность выращивать растения круглый год;
- высокую экологичность и энергоэффективность за счет сбора и очистки воды, переработки отходов и углекислоты, выработки электричества;
- возможность собирать простые конструкции в домашних условиях своими руками, дополнять их модулями по необходимости;
- исключение неурожая по причине засухи или повреждения урожая вредителями.
Среди недостатков отмечают:
- высокая стоимость сооружения промышленной фермы;
- сложности с опылением ввиду контролируемой среды без насекомых;
- затраты на привлечение квалифицированных работников;
- зависимость от технологий.
Использование вертикальных ферм в разных странах
США
Американцы пионеры в использовании компактных вертикальных ферм: крупные мегаполисы особенно нуждаются в свежих овощах и зелени. Мобильные нью-йоркские фермы это транспортные контейнеры, оборудованные самым современным оборудованием: регулируемые ярусы лотков, светодиодное освещение, системы вентиляции, обогрева и автополива растений (гидропонная или капельно-оросительная).
У самых известных американских вертикальных ферм «FreshBox Farms» и «Newark» самый большой валовый доход: каждая из них характеризуется высокой урожайностью, реализуя около 2 миллионов фунтов свежих овощей в год.
Стартап Replantable решил главную проблему вертикальных ферм необходимость приобретения дорогостоящего оборудования, сконструировав Nanofarm. Цена бюджетной установки меньше 400 долларов. Аппарат больше всего напоминает инкубатор, который вместо цыплят «высиживает» овощи и зелень. Заложив в коробку саженцы, продающиеся в комплекте, хозяин установки должен лишь задать режим роста и наполнить водой поднос. О вызревании овощей сообщит специальная загоревшаяся лампочка все, урожай можно снимать. Коробки можно поставить друг на друга, получив таким образом мини-ферму. На точки сбыта с такими мощностями выйти сложно, а вот накормить большую семью реально. Самое главное затраты материальных и трудовых ресурсов здесь минимальны.
Финляндия
Инженеры спроектировали вертикальные фермы в грузовых контейнерах, разместив многоярусные грядки в тринадцатиметровом модуле. Собирать урожай можно круглый год в любой точке города, подключившись к водопроводу и электросети.
Цена мобильного грузового контейнера 100 тысяч евро, но его можно взять в аренду. Производитель обещает начинающим фермерам быструю окупаемость установки: ежегодно на компактных мобильных грядках вырастает до 55 тысяч пучков салата.
Будущее вертикальных ферм
В 2022 году вертикальные фермы принесли своим хозяевам более 2 миллиардов долларов, и по прогнозом экспертов эта цифра будет только расти: к 2023 году объем мирового рынка этого сектора вырастет в 3,5 раза. Такой расцвет вполне объясним универсальностью вертикального сельского хозяйства: технологии можно использовать как в индивидуальных целях, так и в промышленных, выращивая овощи для ресторана, гостиницы, реализации в крупных масштабах.
Автоматизированные фермы решат сразу несколько проблем: сократятся расходы на хранение и транспортировку продукции в дальние уголки стран, качество предлагаемой продукции будет выше за счет того, что только что сорванный огурец или томат тут же попадет на стол покупателя. Кроме того, риск гибели молодых растений будет сведен практически к нулю благодаря беспочвенным технологиям и независимости от климатических и погодных условий.
Европейские инженеры и агрономы с удовольствием включились в разработку стартапов, связанных с вертикальным выращиванием продукции. Так, небольшая заброшенная ковровая фабрика в Бельгии готовится к многоярусному вертикальному овощеводству. А в Испании дизайнеры представили идею плавучей фермы, работающей на электроэнергии фотоэлементов. Нижняя часть предназначена для выращивания рыбы, верхняя овощей. По прогнозам экспертов, каждый модуль сможет ежегодно приносить своему владельцу более 8 тысяч тонн овощей и более 1700 рыбы.
Что можно посадить на вертикальных грядках
Всем, кто любит возиться с землей, нравится придумывать разные конструкции вертикальных сооружений, а это дает возможность хорошо провести время и занять даже необработанные площади в саду. Установив деревянный или пластиковый заборчик, вы привезете плодородной земли и посадите овощи или зелень.
Приятной особенностью можно назвать перекопку не всей площади, а только отгороженной заборчиком. Внутри заборчика меньше растет сорняков. Если вы сделаете несколько отгороженных участков, то между ними можно проложить плотные дорожки, по которым легко пройти даже в дождь.
Все дачники, имеющие высокие сооружения отмечают увеличение скорости созревания урожая. Это происходит за счет лучшего прогревания земли.
Что выращивать на гидропонике в России
Вертикальная гидропоника отличный способ собирать круглогодичный урожая и поставлять его на продажу.
Перед приобретением автоматизированной фермы стоит определиться с точками сбыта, востребованными видами зелени, овощей и ягод для каждого региона они свои. Кроме того, следует учитывать такие факторы, как:
- размеры готовой продукции;
- сезонность;
- параметры содержания культур;
- температурный режим на разных этапах созревания.
Востребована и неприхотлива в выращивании зелень салат, базилик, петрушка, укроп и лук. Среди овощей беспроигрышным вариантом считаются овощи томат, огурец, сладкий перец, капуста и редис. Самые востребованные ягоды клубника, жимолость и земляника.
Сложности с выращиванием фруктов связаны с их размерами, тем не менее бананы неплохой вариант, особенно миниатюрные сорта.
Востребованность цветов зависит от сезонности и календарных праздников, летом, например, продажа такой продукции будет невысока. Для разведения лучше всего подойдут герберы, тюльпаны, нарциссы, камелии.
Кроме того, бизнес можно построить на выращивании лекарственных трав мяты, мелиссы, тысячелистника, а можно на зеленых кормах для животных. Последнее направление не менее перспективно, чем предыдущие: заготовленные силос и сено уже через 3 месяца хранения значительно теряют свои полезные свойства. Это не может не сказаться на удоях и общем здоровье животных.
Зеленый корм побеги пшеницы и других злаков, бобовые, выращенные на вертикальных ферм это всегда свежая продукция, богатая витаминами и микроэлементами, ее применение увеличит количество удоев и снизит расходы на лекарства и витамины для скота. Производительность выращивания на автоматизированном оборудовании высока: с 1 кг зерна за неделю можно получить до 11 кг зеленого корма (побеги с корневой системой).
Вариант #2 – вертикальные грядки из желобов
Этот способ немного проще и экономичнее, чем предыдущий – но и лишен некоторых плюсов.
Порядок работ:
- Шаг 1. Вам снова понадобятся пластиковые трубы под канализацию, вот только теперь их нужно разрезать вдоль, ровно на две части. Получатся желоба.
- Шаг 2. Установите ограничительные элементы на края и подвесьте ваше творение на стену теплицы с помощью стальной проволоки или крепкой лески.
- Шаг 3. Наполните желоба субстратом и высадите саженцы. Готово!
А вот посмотрите, какие замечательные получаются вертикальные грядки из разных пластиковых бутылок:
Минимум затрат, времени и сил. Что может быть лучше? Для тепличного выращивания зелени и цветов – и вовсе идеально!
Что не рекомендуется выращивать на гидропонике
К неудобным и нерентабельным культурам при разведении в замкнутых помещениях можно отнести:
- календулу, бархатцы, астры, другие однолетние цветы. Кроме того, стоит внимательно относиться к растениям, которые сильно осыпаются: это может засорить оборудование и привести к его выходу из строя;
- морковь, картофель, свеклу и другие растения с большими клубнями: для них характерно образование плесени даже при правильно настроенном поливе;
- слишком привередливые растения, каждый этап развития которых связан с необходимостью регуляции температуры;
- сорта с быстро растущим корневищем хлорофитум, циперус.
Идеальный вариант для гидропонной фермы культуры средних размеров, не нуждающиеся в дополнительной фиксации или опоре. Кроме того, их должна отличать высокая урожайность, плодовитость, неприхотливость.
Вертикальные гидропонные установки для домашнего использования
Возможны следующие варианты оборудования:
- пирамидальные конструкции с капельной системой полива для некрупных саженцев: зелени, салата, клубники, трав;
- цилиндрические: в центре конструкции лампы освещения, а вокруг, по цилиндру, мелкие растения. Плюс конструкции в рациональном использовании электроэнергии и быстром росте зелени;
- V-образные на основе слоя питательных веществ;
- подвесные: емкость с субстратом удерживает каркас, полив капельный;
- многоярусные системы гидропонного типа;
- фитостены: подходят для компактных растений с небольшой кроной (клубники, салата, различной зелени). Вариант не подходит для развесистых и высоких побегов например, томатов.
От промышленных установок домашние вертикальные фермы отличаются небольшим размером.
Вертикальные грядки подойдут для домашнего размещения, на них просто выращивать цветы, клубнику, зеленый лук, клубнику, мелкие овощи.
Малый и средний бизнес оценит рентабельность оборудования уже в первый год применения: обеспечивать свежей продукцией можно как торговые точки, так и животноводческие комплексы.
Вариант #3 – грядки из цветочных горшков
Сделать такие вертикальные грядки своими руками не сложно – зато им можно придать абсолютно любую форму, и обеспечить теплице максимум эргономики. Вот с чего можно начать:
- Шаг 1. Приобретите 5-6 горшков нужного размера и метровый кусок арматуры.
- Шаг 2. Забейте арматуру в почву там, где будет конструкция – примерно наполовину.
- Шаг 3. Наденьте первый горшок и наполните его почвой после установки. Посадите растение.
- Шаг 4. Наденьте следующий, снова засыпьте почвой и поселите растение. И вот так, пока не закончится арматура.
Сложности могут возникнуть только с тем, как правильно рассчитать массу почвы и горшков, чтобы вся конструкция со временем не прогнулась. А потому, с целью профилактики, используйте только легкий субстрат и небольшие контейнеры. Главный плюс этой затеи в том, что вы еще и можете расположить растения по отношению к сторонам света так, как нужно, – в общем, делать с ними что угодно.
Гидропонное оборудование для дома
Вертикальная домашняя гидропонная установка позволяет выращивать большинство овощей и ягод, за исключением корнеплодов, плодовых и сортов в крупными клубнями. Это совсем немало: круглогодично на столе будут свежие огурцы, помидоры, фасоль, перец, зелень, шпинат, брокколи, баклажаны, ягоды и даже цветы. В отличие от покупных, они не вызовут сомнений в качестве, натуральном происхождении и пользе.
Любая установка проста в использовании, а заботиться о будущем урожае сможет даже ребенок: она рассчитана на минимальный уход и поддержание чистоты.
При желании сконструировать вертикальные фермы можно своими руками, найдя в интернете варианты конструкций. Следить будет нужно за тем, чтобы в установке не появлялась плесень и не тухла вода.
Вариант #1 – грядки в пластиковых трубах
Организовать такое чудо техники на самом деле совсем не сложно – готовы удивить соседей? Тогда вам необходимо приобрести несколько обычных пластиковых труб под канализацию, лучше длиной в 2,5 м. Учтите, что каждую трубу вы на целую треть будете погружать в землю для устойчивости.
Вертикальная грядка из одинарной трубы
Итак:
- Шаг 1. Сделайте разметку на трубах – ровно 1/3 оставьте для погружения в землю, а по всей остальной длине проделайте отверстия диаметром около 3 см.
- Шаг 2. Выройте для трубы яму, вставьте и прикопайте, а сверху, прямо в отверстие, насыпьте плодородный субстрат – такой, какой именно нужен для определенных растений.
- Шаг 3. Посадите семена – или просыпьте их заранее в трубу вместе с субстратом, и нужные сами прорастут, или же воткните их уже после установки всего – прямо в отверстия. Вторым способом вы даже можете выращивать овощи с рассады.
- Шаг 4. Полейте – просто залейте воду прямо в верхнее отверстие трубы.
Таким образом, в теплице можно сделать сразу несколько рядов труб – и лучше всего в них растут ягоды. Это огромная экономия места и воды, отличное распределение полезных веществ сразу всем растениям – и замечательный потом урожай. С поливом можете вносить удобрения, а плоды и ягоды не будут гнить – они не соприкасаются больше с землей.
Вертикальная грядка из двойной трубы
Такая конструкция практически не отличается от предыдущей, но у нее есть свои преимущества. В этом случае в более широкую трубу вставляется труба меньшего диаметра – так полив будет еще более равномерным. В пространство между трубами засыпается субстрат с семенами, а по всей длине внешней делаются небольшие отверстия для подачи воды.
Это – отличные вертикальные грядки для клубники и не только, которые несут в себе еще одно преимущество – теперь вы сможете легко хранить корни в период холодных зим. Просто выньте трубы из земли, сложите их штабелями и спрячьте в закрытое помещение. Весной, при первом же тепле просто снова поставьте в почву – и урожай будет особенно ранним. При таком походе вы не нарушите структуру почвы и растений – а это большой плюс и фора в плане времени.
Этапы выращивания зелени на вертикальной ферме в домашних условиях
Выбрав культуру для выращивания и подходящее для этого место в квартире, можно приступать к следующим этапам:
- заказать или собрать установку;
- поместить рассаду в горшочки, предварительно извлечь саженцы из грунта, промыть корневую систему;
- добавить воды;
- настроить необходимые датчики, контролировать их работу;
- через неделю можно наливать в емкости готовый раствор. Начать лучше с него, а потом, с опытом, можно попробовать готовить их самостоятельно.
- периодически менять раствор на свежий, контролировать освещенность и температуру;
- обеспечить доступ корней к кислороду.
Поэтапное соблюдение этих пунктов приведет к желаемому результату постоянному урожаю зелени.
Особенности вертикальных грядок
Трудно перечислить, что можно выращивать в вертикальных грядках. Это самые разные огородные культуры, которые мы выращиваем на обычных грядках: зелень, травы, цветы, ягоды, овощи, даже картофель.
Чтобы освоить вертикальное выращивание, необходимо ознакомиться со всеми нюансами этого занимательного процесса. Ничего сложного здесь нет, просто надо получить вдохновение и приступить к выполнению задуманного
Преимущества вертикальных грядок:
- Урожай созревает быстрее.
- Плоды можно вырастить несколько раз, например зелень и редис.
- Не надо наклоняться, чтобы ухаживать за посадками.
- Можно занять необычным сооружением самый неудобный или некрасивый садовый участок.
- Эстетичный уголок сада — гордость каждого хозяина.
- Мобильность. Можно перенести в любое место сада.
Есть и свои недостатки, например, недостаток влаги. Дефицит воды можно уменьшить, если в грунт добавлять гидрогель. Он сначала накапливает влагу, а потом отдает ее корешкам.
Можно к посадкам в грунт врыть пластиковую бутылочку с дырками, только не забывать наполнять ее водой. Получится недорогой капельный полив.
Промышленные вертикальные фермы
Главное отличие между типами такого оборудования заключается в способе полива. Поэтому критерию гидропонные фермы делятся на такие виды, как:
- Фитильный самое простое оборудование без автоматизации. Орошение корней проходит через фитиль, проведенные к резервуару с жидкостью. Такие системы можно использовать в небольших теплицах с низкорастущими саженцами, не требующими интенсивного полива. К плюсам конструкции можно отнести: бюджетность, простоту, надежность. К минусам недостаток кислорода.
- Принцип глубоководных культур еще одна экономичная установка для растений, требующих постоянного полива. Оборудование оснащено вместительным резервуаром, чтобы наполнить его достаточным количеством воды. В крышке предусмотрены отверстия, через которые жидкость подается к корням при помощи воздушного насоса. Кроме того, установка подходит для выращивания крупных сортов, которые можно закрепить фиксаторами.
- Метод периодического затопления заключается в автоматизированном орошении и осушении корневых систем. Процессы и их чередование регулируются таймером. Плюс экономичность установки, минус зависимость установки от электросети. Сбой напряжения может привести к высыханию и гибели растений.
- Капельная система полива: реверсивная система предполагает подачу жидкости к корням и стекание излишков обратно. Постоянная циркуляция жидкости по резервуару требует контроля за образованием плесени.
- Бессубстратная технология предполагает орошение корней, расположенных по наклоном, питательным раствором. Излишки стекают обратно и используются вновь.
- Аэропонный метод сложная автоматизированная установка, не связанная с омывающим раствором. Орошение происходит через специальный насос, который распыляет жидкость и насыщает саженцы кислородом. Густые смеси могут забить части конструкции, поэтому необходимо их разбавлять. Минус установки ее высокая стоимость.
Кроме того, промышленные вертикальные фермы делятся на такие типы, как:
- обеспечивающие кормами сельскохозяйственных животных;
- организованные по методу аквапоники безотходной деятельности;
- сити-фермы поставляющие горожанам всегда свежую продукцию.
Выращивание зелени и овощей в России с помощью вертикальных ферм
Разведение различных культур отличный выбор для любого уголка России, включая самые засушливые и отдаленные территории. Это возможно благодаря следующим факторам:
- саженцы растут и развиваются в среде, микроклимат которой задан человеком;
- компактность конструкции не требует больших площадей: ярусы грядок можно расположить вдоль стены;
- растения питаются микроэлементами раствора, а не из почвы;
- затраты воды минимальны: система работает в замкнутом цикле;
- необходимости в хранении и транспортировке продукции нет.
Бизнес модели и бренды вертикальных ферм
Как правило, вертикальные фермы ориентированы на реализацию в сетях ритейлы, поставку в рестораны, на борт суперджетов, это b2b-компаниии.
С другой стороны, тема интересна стартаперам, каждый из которых видит свою путь развития вертикальных ферм. Так, крупная вносит вклад в борьбу с кризисом продовольствия, «Plenty» экспериментирует с новыми сортами, а немецкая специализируется на создании мобильных модулей.
Рентабельность вертикальной гидропоники
Рынок вертикальных ферм еще развивается, но уже успешно привлекает инвестиции крупнейших корпораций. По прогнозам экспертов, к 2025 году он привлечет почти 10 млрд долларов.
Тем, кто желает заняться вертикальной гидропоникой самостоятельно, стоит рассчитывать на то, что средний период окупаемости этого бизнеса около 2,5 лет. Для того, чтобы выйти на рынок и увеличить урожайность, стоит приобрести профессиональную установку, которая тоже потребует вложений.
Сколько можно заработать на гидропонике
По оценкам специалистов, каждый квадратный метр полезной площади приносит прибыль в одну тысячу рублей ежемесячно.
Сколько нужно денег для старта бизнеса
Цены разнятся даже на саму установку: в зависимости от ее параметров, размеров, автоматизации, стоимость будет увеличиваться или уменьшаться. Назвать можно только примерные цифры: так, гидропонная установка с автоматической системой орошения и возможностью управления через смартфон обойдется минимум 550 долларов, аэропонная установка размером 2 на 1 метр стоит около 1500. Цена зависит и от страны-производителя: самые известные Китай, Россия, Украина.
Примерная смета будет такой: расходные материалы обойдутся примерно в 15 тысяч рублей, регистрация в 800 рублей, гидропоника от 5000 рублей, фильтры для воды в 8 тысяч, водоснабжение и электронэнергия около 15 тысяч рублей, сама конструкция и аренда площади около 50 тысяч рублей.
С чего начать бизнес
Начать бизнес, безусловно стоит с проведения социологического исследования: на какую продукцию есть всесезонный спрос, затем искать точки сбыта, проконсультироваться о стоимости подходящей установки, привлечь начальный капитал.
Грамотный выбор мини фермы
Чтобы купить вертикальную гидропонную ферму, нужно учитывать такие факторы, как:
- вид культуры, которую планируется разводить;
- площадь помещения;
- материальные ресурсы.
Мини-фермы могут представлять собой самые разнообразные конструкции: спирали, змеевики с горшочками внутри, цилиндры, горки и стены в виде пирамид, цилиндры, стеллажи с ярусами лотков и прочие.
Все эти установки объединяет принцип экономии ресурсов: площади, воды, электричества.
Что выращивать
Наибольшим спросом пользуется зелень, томаты, огурцы, цветы, салат, а также ягоды. Клубничные и земляничные грядки удачное решение для бизнеса, вне зависимости от сезона.
Куда сбывать продукцию
Точки сбыта нужно продумать в первую очередь: если объемы производства планируются небольшие, можно заключить договор с одиночными овощными магазинами, средние позволяют выйти на рестораны. Кроме того, можно зарегистрировать свой товарный знак (эколейбл) и сбывать продукцию через собственную точку.
Где и как выращивать
Установить оборудование можно в любом неиспользуемом помещении: подойдет подвал или заброшенный склад. Важно соблюсти следующие требования: необходимая температура, освещенность и влажность. К последнему пункту нужно подойти особенно ответственно: излишки влаги приведут к образованию плесени и гниению растений.
Грядки вверх. Кто и зачем строит вертикальные фермы в российских городах
Татьяна Дубовская продолжает развивать UrbaniEco — теперь помимо обучения компания продает оборудование и строит фермы под ключ. Поначалу ставку сделали на поклонников ЗОЖ. Татьяна считала, что их могут заинтересовать небольшие сити-фермы в виде контейнеров стоимостью около 15 тыс. руб., которые можно установить в собственной квартире. Но такой продукт не пользовался спросом.
— Идея была в том, чтобы выращивать зелень там же, где ее потребляешь, — мне казалось, что есть дефицит такого оборудования. Но рынок оказался не готов размещать сити-фермы дома, — говорит Дубовская.
По словам опрошенных Inc. участников рынка, среди торговых и ресторанных сетей много потенциальных покупателей сити-ферм. Например, для кафе и ресторанов это прекрасная возможность создать wow-эффект — гость может самостоятельно сорвать пучок свежей зелени к заказанному блюду. Однако сделки по продаже объектов под ключ пока единичные: спрос небольшой из-за высокой стоимости оборудования.
По оценке Ксении Пономаренко из «Агрорус», один квадратный метр сити-фермы обходится в 65 тыс. руб., а для промышленного масштаба нужно не менее 1 тыс. кв. м. Чтобы окупить такой объект, потребуются годы: по подсчетам «Агрорус» — от 6 до 8 лет. Чижов из iFarm называет более привлекательный срок — около 3,5 лет.
Около года назад пилотная сити-ферма от UrbaniEco появилась в магазине «Город-сад» на Мичуринском проспекте в Москве. Однако уже через месяц в магазине отказались от затеи: продукция сити-фермы не пользовалась спросом, так как поставщик никак её не продвигал, рассказали Inc. в «Городе-саде». К тому же за фермой постоянно приходилось наблюдать, так как она выходила из строя, — это отнимало слишком много ресурсов, вспоминает Дубовская, поэтому проект решили не масштабировать.
Теперь UrbaniEco продает китайское оборудование для сити-ферм государственным школам, вузам и колледжам. Дубовская говорит, что небольшие сити-фермы отлично вписываются в учебные классы. «Они покупают разные типы оборудования, плюс расходные материалы, плюс могут купить еще и стажировку», — Дубовская перечисляет преимущества заказчиков такого типа.
Подходящие для учебных классов фермы стоят несколько сотен тыс. руб. За год, с лета 2022 года по лето 2022 года, её стартап выручил с продажи оборудования около 4 млн руб. — сити-фермами обустроили около 10 школ в Калининграде, Астрахани, Краснодаре и других городах России.