Мы больше не можем кормить растущее население. В связи с сокращением водных и земельных ресурсов в течение следующих трех десятилетий прокормить 10 миллиардов человек в мире станет все труднее. Мы должны использовать более эффективные методы выращивания, если мы хотим преуспеть в том, чтобы накормить мир. Одним из наиболее перспективных способов сделать это является внедрение вертикального фермерства в помещении. Учитывайте требования вашей компании, местоположение, целевой рынок и доступное финансирование при выборе идеальной системы вертикального земледелия для вашей фермы. Вот лучшие вертикальные фермерские хозяйства, которые произвели революцию в производстве продуктов питания и расположены по всей территории Соединенных Штатов.
В отличие от обычного горизонтального земледелия вертикальное земледелие предполагает выращивание сельскохозяйственных культур на вертикальных поверхностях. Фермеры могут выращивать значительно больше продуктов питания на том же участке земли, используя слои, уложенные вертикально друг на друга.
Часто эти слои включают в такие конструкции, как небоскребы, хранят в хранилищах или транспортных контейнерах, выращивают в теплицах. Они также расположены в районах, которые обычно не подходят для земледелия.
Однако вертикальное земледелие включает в себя гораздо больше, чем просто сбор растений в кучу и надежду на лучшее. Процедура требует контролируемого искусственного освещения, влажности, воды и температуры. Весь урожай может быть потерян, если не будет соблюден хрупкий баланс, точно так же, как традиционная ферма может быть потеряна в случае засухи или наводнения.
Вертикальное Фермерство
Выращивание сельскохозяйственных культур и растений вертикально на многоуровневых стеллажах внутри структур с контролируемым климатом известно как вертикальное земледелие. Над каждой стойкой есть место, куда растения могут взобраться. В отличие от использования сельскохозяйственных угодий или обычных теплиц, эти высокотехнологичные фермы значительно сокращают площадь, необходимую для выращивания продуктов питания. Это потому, что они могут быть размещены на складах, в промышленных зданиях или даже в небоскребах. Хотя многие другие культуры можно успешно выращивать вертикально, листовая зелень, травы и микрозелень, как правило, являются лучшими вариантами. На некоторых вертикальных фермах выращивают различные виды фруктов, цветов, злаков, таких как рис, и овощей.
Вертикальное земледелие с использованием сельского хозяйства с контролируемой средой
Вертикальные фермы — это полностью автоматизированные закрытые помещения, построенные по технологии ведения сельского хозяйства с контролируемой средой (CEA). Это гарантирует, что культуры развиваются в идеальном микроклимате, что позволяет получать высокие урожаи в течение всего года. В отличие от традиционного сельского хозяйства циклы сбора урожая намного быстрее, а урожайность предсказуема. Неопределенности, такие как наводнения и засухи, которые невозможно предсказать в сельском хозяйстве на открытом воздухе, не включены в CEA. Выращивание в районах, где условия окружающей среды могут быть скорректированы в соответствии с требованиями конкретных растений, - это то, что подразумевается под термином «CEA». В современных интеллектуальных фермах разные части одной фермы могут иметь различный уровень влажности, температуры, света и питательных веществ. Это означает, что различные растения могут расти на одной закрытой ферме в условиях, адаптированных к их конкретным требованиям.
Экосистема вертикальной фермы контролируется технологией CEA, чтобы гарантировать, что растения содержатся в наилучших возможных условиях:
- Освещение
- Температура
- Климат-контроль
- слезотечение
- Питание
Типы систем вертикального земледелия
Три самых популярных метода вертикального земледелия в помещении — это гидропоника, аэропоника и аквапоника. Чтобы обеспечить растения полноценным питанием, все они используют методы беспочвенного выращивания.
№1. Аквапонное вертикальное земледелие
Аквапонное вертикальное земледелие сочетает выращивание рыбы с гидропонным выращиванием растений. Таким образом, аквапоника — это практика совместного выращивания рыбы и овощей. Насосная система в этой процедуре собирает, фильтрует и добавляет необходимые элементы в сточные воды из аквариумов. Затем эта вода циркулирует до установок, расположенных над рыбным блоком. Затем растения используют эту воду для насыщения ее кислородом, получая при этом все необходимые питательные вещества. Затем его перекачивают обратно в аквариум.
Аквапоника — это беспроигрышная ситуация, потому что рыба получает воду с высоким содержанием кислорода, а зелень — все, что ей нужно для здорового роста. Аквапонные фермы также не требуют много места, потому что лотки для растений размещаются над рыбной секцией, что является еще одним преимуществом. Аквапоника функционирует как автономный цикл, поэтому, если одна часть выходит из строя, вся система выходит из строя. Самый большой недостаток этой системы вертикального земледелия заключается в следующем. Из-за своей сложности аквапонное земледелие обходится дороже, чем гидропоника или даже аэропоника.
№ 2. Аэропонное вертикальное земледелие
Аэропоника позволяет выращивать растения без почвы, как гидропоника и аквапоника. Здесь фермеры погружают растения на этих фермах в раствор богатого питательными веществами тумана. В аэропонной вертикальной ферме поначалу может показаться, что растения просто парят в воздухе. Однако процедура намного сложнее.
Они выращивают растительность на пене, а сетчатая крышка позволяет корням проникать в камеру тумана. Затем распылите богатый питательными веществами раствор на корни, давая растениям питание. Кроме того, они подключают таймер к насосу, чтобы убедиться, что корни постоянно получают воду и питательные вещества.
В отличие от гидропоники, которая предполагает покупку питательных веществ и добавление их в систему водоснабжения, недостатком аэропоники является дороговизна в установке и необходимость в специальном оборудовании.
№3. Гидропонное вертикальное земледелие
Благодаря своей превосходной рыночной эффективности гидропоника является наиболее эффективной системой вертикального земледелия и адаптируемостью. Он может применяться как в коммерческих, так и в розничных условиях. По сравнению с аэропоникой гидропоника позволяет выращивать более широкий спектр культур и имеет значительно меньшие первоначальные затраты. В отличие от аквапоники, где фермеры вместе выращивают рыбу и урожай, в этой системе меньше сложностей. Управление гидропонной вертикальной фермой сопряжено с рядом проблем, включая выбор соответствующего уровня автоматизации для снижения затрат и предотвращения производственных рисков.
Корни растений в гидропонных системах погружаются в такие субстраты, как перлит и минеральная вата, обычно с помощью богатого питательными веществами водного раствора. В системах гидропонного земледелия используются различные методы выращивания растений в искусственной среде, в том числе фитиль, капельное орошение, затопление и наслоение питательных веществ.
Преимущества вертикального земледелия
С помощью этой модели вы можете максимизировать производительность, сводя к минимуму воздействие на окружающую среду и занимая гораздо меньше места. Вертикальное земледелие имеет много преимуществ. Поддерживать производство продуктов питания с использованием традиционных технологий станет все труднее, поскольку ресурсов становится все меньше.
# 1. Сократите использование пространства и воды
Фермеры, использующие методы вертикального земледелия, могут использовать на 99 процентов меньше земли и на 98 процентов меньше воды. Они могут скатывать или постоянно собирать урожай в течение всего года, в результате чего урожайность в 240 раз выше, чем на обычных фермах. Мы не используем светодиодные лампы или другие неидеальные источники энергии для питания наших культур; вместо этого солнце питает всю нашу продукцию. Вертикальное земледелие дает возможность удовлетворить эту возросшую потребность в еде без необходимости больших полей в этих густонаселенных городских районах.
# 2. Увеличение производства в течение всего года
Кроме того, производство вертикального земледелия более стабильно в течение года и увеличило общий объем производства. Некоторые фрукты и овощи теперь являются товаром круглогодичного потребления, в отличие от прошлого. С другой стороны, вертикальные фермы могут выращивать самые разные культуры круглый год, практически не завися от погоды или климата.
# 3. Средство от пищевой пустыни
И последнее, но не менее важное: вертикальные фермы могут помочь решить растущую проблему продовольственных пустынь в густонаселенных районах, где отсутствует доступ к свежим продуктам, таким как фрукты и овощи.
Там, где когда-то существовали пищевые пустыни, вертикальное земледелие уже начало создавать пищевые оазисы, потому что его можно построить с небольшим воздействием на окружающую среду и даже интегрировать в существующие конструкции и крыши.
Это заполняет пробел, где раньше были только нездоровые варианты питания. Он также может производить недорогие и богатые питательными веществами продукты для семей с низким доходом, поскольку не требует длительного процесса доставки и складирования.
# 4. Сокращение выбросов
Поскольку вертикальные фермы могут быть построены в городских районах, меньше продукции должно перемещаться из-за того, что фермы и супермаркеты расположены ближе друг к другу, что уменьшает углеродный след отрасли. В результате ваш местный продуктовый магазин получит более свежие продукты и меньше продуктовых миль. Еда растет всего в нескольких милях от точки потребления, сохраняя ее свежесть дольше, сокращая количество пищевых отходов и обеспечивая более свежую и здоровую пищу для местных семей.
Вертикальная фермерская компания
№1. Бауэри Фермерство
С 2015 года Bowery Farming использует вертикальное земледелие в закрытых помещениях для выращивания более надежных и экологически чистых культур. Операционная система компании использует искусственный интеллект для отслеживания каждого урожая и уведомления фермеров о том, что пора собирать урожай. Bowery производит различные фрукты и овощи, в том числе клубнику, салат и другую зелень, и продает их в Walmart, Safeway и Amazon. У них есть три вертикальные фермы в Нью-Джерси, Мэриленде и Пенсильвании. Он использует вертикальное земледелие для выращивания широкого спектра фруктов, овощей и листовой зелени без пестицидов, таких как капуста, салат и базилик, и имеет значительную клиентскую базу по всей территории Соединенных Штатов. Для выращивания томатов, клубники, огурцов и корнеплодов у компании есть программа селекции и научно-исследовательский центр.
№ 2. Кубические фермы
Когда в 2008 году фермеры Джек Бенн и его сын Лео Бенн решили создать технологии выращивания в помещении для выращивания свежих продуктов с наименьшим негативным воздействием на окружающую среду, компания родилась. Например, система HydroGreen Grow может ежегодно производить до 25 миллионов фунтов (11.3 миллиона килограммов) свежего корма для скота, используя при этом одну десятую воды, необходимой для производства обычных кормов для скота, выращиваемых на орошаемых полях. Они смогли обеспечить одним стаканом пресной воды каждого человека на планете благодаря ежегодной экономии более 500 миллионов галлонов (1.8 миллиарда литров) воды. Канадский бизнес также использует на 54-62% меньше энергии, чем обычные вертикальные фермы, потому что он перемещает растения в соответствии со светом, а не обеспечивает индивидуальное освещение для каждого из них.
# 3. AeroFarms
С 2004 года AeroFarms применяет самые последние разработки в области биологии растений, искусственного интеллекта и вертикального земледелия в закрытых помещениях для улучшения производства и распространения свежих продуктов как на местном, так и на международном уровне, а также для исправления нашей сломанной продовольственной системы. Крупнейшая в мире вертикальная ферма для исследований и разработок компании AeroFarms является лидером отрасли. Награда была вручена на первой в истории премии Global SDG Awards, которая отмечает лидерство частного сектора в продвижении Повестки дня ООН на период до 2030 года. Чтобы продавать свою листовую зелень, которая варьируется от китайской капусты и рукколы до шпината и микро-брокколи, компания сотрудничала, среди прочего, с американскими гигантами розничной торговли Whole Foods и Walmart.
AeroFarms, первая сертифицированная корпорацией B компания по производству вертикальных ферм в закрытых помещениях, создала аэропонную технологию, чтобы создать для растений наилучшие условия. Это крытое сельскохозяйственное предприятие со штаб-квартирой в Ньюарке, штат Нью-Джерси, которое производит ряд овощей с использованием запатентованной аэропонной системы.
№ 4. Альтиус Фармс, Инк.
Altius Farms круглый год поставляет широкий ассортимент премиальных трав и листовой зелени на территории Соединенных Штатов, используя запатентованную технологию вертикального выращивания. Компания Altius Farms построила одну из самых больших и высотных аэропонных вертикальных ферм в США. Кроме того, он предоставляет ветеранам и городской молодежи обучение на местах.
Ведущие продукты Altius Farms включают специальные смеси, такие как смесь Brassica, смесь Urban Farmer и смесь Spring Blend, травы, такие как генуэзский базилик, специальную зелень и салат.
№ 5. Грузовые фермы
Freight Farms производит гидропонные транспортные контейнеры, которые позволяют людям выращивать продукты питания круглый год, и имеет сеть из более чем 600 фермеров в странах по всему миру. В дополнение к предложениям мероприятий, видеогидов и сельскохозяйственной системы, которая включает в себя салат, травы, съедобные цветы и корни, Freight Farms также помогает людям на пути к вертикальному земледелию. Контейнеры Freight Farms доступны для покупки в 41 стране и 49 штатах и территориях США.
№ 6. InFarm
InFarm, одно из крупнейших предприятий вертикального земледелия в Европе, было основано в Берлине в 2013 году Оснатом Михаэли, братьями Эрезом и Гаем Галонска и Оснатом Михаэли. Бизнес использует облачное земледелие — передовой метод, который включает в себя сеть крупномасштабных самообучающихся производственных мощностей, которые постоянно повышают урожайность, вкус и питательную ценность растений, используя меньше природных ресурсов. Имея более 1,200 ферм в магазинах и распределительных центрах, InFarm сотрудничает с более чем 30 крупными розничными торговцами продуктами питания, включая канадскую Aldi Süd, немецкую Kaufland и Edeka, а также Amazon Fresh, Marks & Spencer и Whole Foods Market в Канаде. Дания, Франция, Германия, Япония, Люксембург, Нидерланды, Великобритания, США и Швейцария.
№ 7. iFarm
Выдающаяся компания iFarm, основанная в 2017 году в Хельсинки, Финляндия, занимает последнее, но не менее важное место в нашем списке предприятий вертикального земледелия. Вертикальные фермы iFarm используют на 90 % меньше воды, на 75 % меньше удобрений и не используют пестициды, чем обычные фермы. Максимально используя технологию и снижая «человеческий фактор» и трудозатраты, они также экономят огромное количество энергии. Все это позволяет эффективно и устойчиво выращивать урожай круглый год. Они продают продукты iFarm по всему миру, от Швейцарии и Франции до Саудовской Аравии и Индии, включая листовую зелень, различные виды овощей и фрукты, такие как клубника.
Что такое метод вертикального земледелия?
Передовая техника под названием «вертикальное земледелие» включает в себя искусственное размещение растений вертикально друг над другом либо в небоскребах, либо с использованием третьего измерения пространства. Это могло бы помочь в решении ряда проблем, которые могут возникнуть в будущем, включая нехватку продовольствия и недоедание, а также загрязненную пищу.
Фермеры выращивают урожай, укладывая его вертикально друг на друга в процессе, который называется «вертикальное земледелие». Он часто использует методы беспочвенного земледелия, такие как гидропоника, аквапоника и аэропоника, а также сельское хозяйство с контролируемой средой, которое стремится максимизировать рост растений.
Каков наилучший метод вертикального земледелия?
В вертикальном земледелии используются три основных типа систем: гидропоника, аквапоника и системы на основе питательной среды. Гидропоника — один из самых ранних и популярных видов вертикального земледелия, который предполагает выращивание растений в богатой питательными веществами воде, а не в почве.
Где находится самая большая вертикальная ферма?
В Ньюарке, штат Нью-Джерси, нью-йоркская стартап-компания AeroFarms построила самую большую вертикальную ферму в мире. Согласно отчету Global Citizen, в бывшем сталелитейном заводе находится ферма площадью 69,000 250 квадратных футов. Они выращивают 12 различных сортов зелени и трав на грядках высотой в XNUMX рядов.
Здание площадью более 330,000 2 квадратных футов находится в Dubai World Central, недалеко от международного аэропорта Аль-Мактум в Дубае, Объединенные Арабские Эмираты. Он производит годовой объем листовой зелени на сумму более 1 миллионов фунтов стерлингов. Гидропонная установка, которая может выращивать более 3,000 миллиона растений одновременно и производить XNUMX кг в день, находится в Dubai World Central, недалеко от международного аэропорта Аль-Мактум. Они используют листовую зелень объекта для приготовления еды для пассажиров Эмирейтс и других авиакомпаний.
Что такое наиболее распространенное вертикальное земледелие?
Самый популярный метод вертикального земледелия — гидропоника. Корни растений в этой ситуации вырастают в питательном растворе на водной основе. Фермеры используют водяной насос для непрерывного перемещения раствора после его смешивания с питательными веществами.
Фермеры регулярно контролируют температуру, соленость и уровень питательных веществ, чтобы убедиться, что они удовлетворяют потребности растений системы.
В чем разница между вертикальным земледелием и гидропоникой?
По сравнению с гидропонным земледелием вертикальное земледелие делает упор на выращивание растений на наклонных поверхностях или в штабелированных слоях. Городские условия могут вместить и то, и другое. Системы становятся еще более эффективными и продуктивными за счет сочетания гидропоники и вертикального земледелия.
Использование датчиков в вертикальном земледелии?
Интеллектуальные датчики на вертикальных фермах следят за различными техническими факторами, включая температуру, CO2, кислород, освещение, влажность, концентрацию питательных веществ, pH, борьбу с вредителями, орошение и сбор урожая. В контролируемых условиях часто используются такие методы культивирования, как гидропоника, аэропоника или водные культуры. Кроме того, в сельском хозяйстве с контролируемой средой могут использоваться сложные технологии визуализации и датчиков, такие как камеры и тепловизоры, для измерения роста растений, температуры и других переменных.
Заключение
Многие люди думают, что значительная часть будущего сельского хозяйства может включать вертикальное земледелие. С развитием сельскохозяйственных технологий фермы становятся все более высокотехнологичными, что позволяет фермерам производить больше, меньше загрязнять окружающую среду и решать проблемы, с которыми мы сталкиваемся в будущем.
Технологии, используемые в вертикальных фермах, вероятно, также будут развиваться. Это может привести к различным результатам, включая роботизированный сбор урожая и мониторинг, системы CEA на базе искусственного интеллекта и многое другое. По мере того, как мы работаем над преодолением стоящих проблем, ясно одно: вертикальные фермы, вероятно, станут гораздо более распространенными.
Статьи по теме
- БИЗНЕС-ФЕРМИНГ: выгодные идеи о том, как начать малый фермерский бизнес
- СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ: типы сельскохозяйственного оборудования и их использование
- КАК НАЧАТЬ ФЕРМУ: пошаговое руководство к успеху в сельском хозяйстве
Рекомендации
