Рост насе­ле­ния горо­дов и сокра­ще­ние паш­ни сде­ла­ли вер­ти­каль­ное сель­ское хозяй­ство пер­спек­тив­ным спо­со­бом устой­чи­во­го обес­пе­че­ния жите­лей све­жи­ми пло­да­ми и овощами.

Вертикальное сельское хозяйство

Герма­ния, Мюн­хен. 27‑летний Мак­си­ми­ли­ан Лёс­сл, гене­раль­ный дирек­тор и соучре­ди­тель фир­мы Agrilution, откры­ва­ет двер­цу при­бо­ра, похо­же­го на холо­диль­ник из нержа­ве­ю­щей ста­ли: внут­ри вода цир­ку­ли­ру­ет через кон­тей­не­ры с рас­са­дой. Мощ­ное све­то­ди­од­ное осве­ще­ние направ­ле­но на рас­те­ния бази­ли­ка и укро­па. Такое обо­ру­до­ва­ние поз­во­ля­ет выра­щи­вать про­дук­цию на кухне, а спе­ци­аль­ное при­ло­же­ние обес­пе­чи­ва­ет про­грамм­ную под­держ­ку. Раз­ра­бот­чик при­бо­ра Agrilution явля­ет­ся одним из лиде­ров в вер­ти­каль­ном сель­ском хозяйстве.

Вер­ти­каль­ное сель­ское хозяй­ство – это про­из­вод­ство про­дук­тов на рас­по­ло­жен­ных друг над дру­гом сло­ях или наклон­ных поверх­но­стях, ино­гда встро­ен­ных в дру­гие соору­же­ния, рас­про­стра­нен­ное в город­ских рай­о­нах, где мало зем­ли. Про­гно­зы чис­лен­но­сти миро­во­го насе­ле­ния (9 млрд к 2050 году) с ростом доли город­ско­го насе­ле­ния обя­зы­ва­ют уче­ных искать новые дол­го­сроч­ные реше­ния в сфе­ре сель­ско­го хозяй­ства. И «вер­ти­каль­ный» под­ход под­твер­жда­ет высо­кий потенциал.

Мюнхенские новаторы

«Удоб­ное и лег­кое в настрой­ке обо­ру­до­ва­ние» – так опи­сы­ва­ет свою раз­ра­бот­ку Мак­си­ми­ли­ан Лёс­сл. Этот про­ект дает тех­ни­че­скую осно­ву для удо­вле­тво­ре­ния обще­ствен­но­го инте­ре­са к про­из­вод­ству про­дук­тов пита­ния в город­ских усло­ви­ях. «Назва­ние нашей ком­па­нии Agrilution про­ис­хо­дит от слов «агро» и «рево­лю­ция»: мы хотим научить людей про­из­во­дить здо­ро­вую пищу», – гово­рит Лёс­сл. Да, это не поз­во­лит решить про­бле­му гло­баль­ной про­до­воль­ствен­ной без­опас­но­сти, но вполне может вне­сти вклад в укреп­ле­ние обще­го состо­я­ния здо­ро­вья и дол­го­ле­тия. «В нашем мето­де исполь­зу­ет­ся до 95 % мень­ше воды, чем в тра­ди­ци­он­ном сель­ском хозяй­стве, почти на 60 % мень­ше рас­хо­ду­ет­ся и удоб­ре­ний», – добав­ля­ет он.

Рас­те­ния, выра­щен­ные в этой систе­ме, срав­ни­тель­но низ­ко­ка­ло­рий­ны, напри­мер моло­дая зелень кори­андра, пет­руш­ки, зеле­ный лук, сала­ты и тра­вы, но их пре­иму­ще­ство в высо­ком содер­жа­нии мине­раль­ных веществ и вита­ми­нов – их до 30 раз боль­ше, чем в тра­ди­ци­он­ном растении.

В устрой­ствах для домаш­не­го выра­щи­ва­ния зеле­ни plantCube при­ме­ня­ют широ­кий спектр длин волн све­то­ди­од­но­го излу­че­ния. «Это поз­во­ля­ет рас­са­де накап­ли­вать боль­ше био­мас­сы с высо­ким содер­жа­ни­ем пита­тель­ных эле­мен­тов», – заяв­ля­ет Лёссл.

Гид­ро­по­ни­ка (выра­щи­ва­ние рас­те­ний на спе­ци­аль­ной губ­ке, в пес­ке или в вод­ной сре­де, а не в поч­ве) пред­по­ла­га­ет исполь­зо­ва­ние замкну­той вод­ной систе­мы. Опи­ра­ясь на опыт рабо­ты в Неком­мер­че­ской ассо­ци­а­ции вер­ти­каль­но­го фер­мер­ства, Лёс­сл пред­ска­зы­ва­ет, что «вер­ти­каль­ное фер­мер­ство ста­нет глав­ным направ­ле­ни­ем в горо­дах с высо­кой плот­но­стью насе­ле­ния в бли­жай­шие 10 лет. Круг­ло­го­дич­ное выра­щи­ва­ние рас­те­ний может обес­пе­чить боль­шую ста­биль­ность в реги­о­наль­ном и даже гло­баль­ном масштабах».

Зем­ле­де­лие в кон­тро­ли­ру­е­мых усло­ви­ях (ЗКУ) – метод выра­щи­ва­ния рас­те­ний, в том чис­ле ово­щей, в закры­тых систе­мах, напри­мер теп­ли­цах, поз­во­ля­ю­щий создать опти­маль­ную ста­биль­ную сре­ду для роста рас­те­ний. Этот под­ход, под­креп­лен­ный соот­вет­ству­ю­щей тех­но­ло­ги­ей и све­то­ди­од­ной под­свет­кой, будет спо­соб­ство­вать «рас­цве­ту» вер­ти­каль­ных ферм.

Город вновь зазеленел

В 19‑м веке рай­он Син­га­пу­ра Орчард-роуд был полон пыш­ных насаж­де­ний, часть из них мож­но уви­деть и сего­дня. На кры­ше зда­ния «Син­га­пур Скейп» вер­ти­каль­но раз­ме­ще­ны восемь рядов рас­са­ды и веге­ти­ру­ю­щих рас­те­ний. Ния­ти Гуп­та, гене­раль­ный дирек­тор Comcorp – пер­вой ком­па­нии в Син­га­пу­ре по устрой­ству ком­мер­че­ских ферм на кры­шах, пояс­ня­ет: «Син­га­пур импор­ти­ру­ет до 90 % про­до­воль­ствия: у нас не так мно­го пло­ща­дей для заня­тия рас­те­ние­вод­ством. Поэто­му мы реши­ли создать устой­чи­вую агроэкосистему».

Сего­дня ком­па­ния Comcorp раз­ви­ва­ет два направ­ле­ния. Пер­вое преду­смат­ри­ва­ет соче­та­ние гид­ро­по­ни­ки и аква­по­ни­ки: отхо­ды содер­жа­щей­ся в систе­ме аква­по­ни­ки рыбы тиля­пии посту­па­ют в систе­му гид­ро­по­ни­ки, где слу­жат удоб­ре­ни­ем для рас­те­ний, в свою оче­редь рас­ти­тель­ные остат­ки исполь­зу­ют­ся для корм­ле­ния рыбы. По сло­вам Гуп­ты, «это поз­во­ля­ет создать хоро­шо сба­лан­си­ро­ван­ную мик­ро­агро­э­ко­си­сте­му». Дру­гое направ­ле­ние Comcorp – фер­ма исклю­чи­тель­но на гид­ро­по­ни­ке: пита­тель­ные веще­ства посту­па­ют в рас­те­ния напря­мую с рас­тво­ром. После про­рас­та­ния семян всхо­ды пере­са­жи­ва­ют на спе­ци­аль­ные губ­ки, поме­щен­ные в рам­ную вер­ти­каль­ную систе­му. Каж­дый блок рамок име­ет от вось­ми до деся­ти наклон­ных рядов, раз­ме­щен­ных друг над дру­гом; тру­бы про­го­ня­ют рас­твор через систе­му, а пане­ли сол­неч­ных бата­рей обес­пе­чи­ва­ют элек­три­че­ством насо­сы. «Управ­ле­ние аппа­рат­ным обес­пе­че­ни­ем не пред­став­ля­ет слож­но­стей», – отме­ча­ет Гупта.

На крышах Сингапура

Ком­па­ния Comcorp ори­ен­ти­ру­ет­ся на мест­ный рынок пре­ми­ум-ово­щей и в бли­жай­шее вре­мя пла­ни­ру­ет открыть еще одну теп­ли­цу на сосед­ней кры­ше, делая упор на зеле­ные листо­вые овощи.

Зако­но­да­тель­ные орга­ны Син­га­пу­ра при­ня­ли ряд ини­ци­а­тив в под­держ­ку эко­ло­ги­че­ской поли­ти­ки, что при­ве­ло к росту инте­ре­са со сто­ро­ны мест­но­го насе­ле­ния. Гуп­та выра­жа­ет опти­мизм: «Мы пла­ни­ру­ем открыть целую сеть ферм. Люди забы­ли, что сель­ское хозяй­ство не огра­ни­че­но в про­стран­стве: в горо­де мно­го пло­ща­дей, кото­рые не исполь­зу­ют­ся, те же крыши».

Но у вер­ти­каль­но­го сель­ско­го хозяй­ства есть пре­де­лы: в гид­ро­по­ни­ке, к при­ме­ру, вы не може­те вырас­тить зер­но­вые куль­ту­ры или фрук­ты, рас­ту­щие на дере­вьях, такие как цит­ру­со­вые и аво­ка­до. Усло­вия вер­ти­каль­ных ферм под­хо­дят для зеле­ни, тома­тов и огур­цов. Но вер­ти­каль­ное сель­ское хозяй­ство, без­услов­но, зани­ма­ет важ­ное место в пище­вой цепоч­ке. Гуп­та добав­ля­ет: «Тра­ди­ци­он­ные постав­щи­ки про­до­воль­ствия в Син­га­пур – Китай, Таи­ланд и Малай­зия – раз­бо­га­те­ли на нашем рын­ке, но у них есть соб­ствен­ное насе­ле­ние, кото­рое тоже необ­хо­ди­мо кор­мить. Поэто­му наш под­ход дол­жен стать частью реги­о­наль­но­го аграр­но­го развития».

За пределы неба

В 2009 году син­га­пур­ский инже­нер Джек Нг осо­знал, насколь­ко зави­сим его род­ной город от импор­та про­до­воль­ствия: «Син­га­пур может сам обес­пе­чить себя питье­вой водой, но не про­дук­та­ми пита­ния. Я меч­тал изме­нить это». В 2010 году при под­держ­ке Син­га­пур­ско­го управ­ле­ния сель­ско­го хозяй­ства и вете­ри­на­рии (AVA) он реа­ли­зо­вал про­ект вер­ти­каль­ной фер­мы «Скай Гринс». В осно­ве систе­мы лежит исполь­зо­ва­ние поч­вы, но она может быть адап­ти­ро­ва­на и для гид­ро­по­ни­ки. Внешне «Скай Гринс» напо­ми­на­ет 9‑метровое коле­со обо­зре­ния, совер­ша­ю­щее один обо­рот за 16 часов. Лот­ки с рас­те­ни­я­ми опус­ка­ют­ся вниз, что­бы полу­чить доста­точ­ное коли­че­ство воды, а затем под­ни­ма­ют­ся к самой осве­ща­е­мой верх­ней части баш­ни. Мощ­ность одной уста­нов­ки состав­ля­ет все­го око­ло 40 ватт элек­тро­энер­гии – как одной лампочки.

«Скай Гринс» выра­щи­ва­ет «все, что может быть поса­же­но в горш­ках» – в основ­ном листо­вые ово­щи и капу­сту, уро­жай их в 10 раз боль­ше, чем на той же пло­ща­ди на тра­ди­ци­он­ной фер­ме. Ком­па­ния раз­ви­ва­ет­ся: завер­шив про­ек­ты в Таи­лан­де и Китае, изу­ча­ет воз­мож­но­сти в Малай­зии и в дру­гих реги­о­нах. Джек срав­ни­ва­ет «Скай Гринс» с инже­нер­ным про­ек­том: «Гид­ро пони­ка полу­чи­ла новые инстру­мен­ты авто­ма­ти­за­ции, напри­мер кон­троль соста­ва пита­тель­но­го рас­тво­ра, но мы долж­ны оце­ни­вать и затра­ты. Вер­ти­каль­ное сель­ское хозяй­ство долж­но быть выгод­ным и без­опас­ным для эко­ло­гии. Мы актив­но рабо­та­ем и над дру­ги­ми реше­ни­я­ми для ста­биль­но­го про­из­вод­ства продовольствия».