ვერტიკალური მეურნეობა ვრცელდება მთელ ევროპაში და მიმდინარეობს კვლევა ყველა სახის ახალი მოსავლის შესახებ. მაგრამ ჯერ კიდევ არის გამოწვევები დასაძლევი.
ცარიელი საოფისე შენობები, სადაც ნათესები შეიძლება გაიზარდოს ერთმანეთზე დაწყობილი, ფენა-ფენა. ან თქვენს სამეზობლოში მდებარე კონტეინერში, ვერტიკალური მეურნეობა გთავაზობთ ბევრ შესაძლებლობას. შეგიძლიათ კულტურების მოყვანა სადაც გინდათ. თქვენ არ გჭირდებათ ამისთვის ველები. კულტივაცია არის მდგრადი, ეფექტური და სრულად კონტროლირებადი. თქვენ არ გჭირდებათ პესტიციდები, არ არის საკვები ნივთიერებების გამონაბოლქვი და წყლის მოხმარება მხოლოდ 2-დან 4 ლიტრამდეა თითო კილოგრამ ბოსტნეულზე. ჯერ კიდევ არის დიდი პრობლემა: ენერგიის მოხმარება. ჩვენ ჯერ კიდევ ბევრს ვმუშაობთ ამაზე.
ვერტიკალური მეურნეობა მთელ ევროპაში იზრდება. ის განსაკუთრებით შესაფერისია კულტურების მოსაყვანად ქალაქებში, სადაც სივრცე პრიმიტიულია. მას შეუძლია უზრუნველყოს სასურსათო უსაფრთხოება იმ ქვეყნებში, რომლებიც ნაკლებად ადაპტირებულია ჩვეულებრივ სოფლის მეურნეობასთან. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ პირველი კულტურები უკვე იყიდება ზოგიერთ ქვეყანაში, რა თქმა უნდა, რამდენიმე წელი გავიდა, სანამ ვერტიკალური მეურნეობების პროდუქტები მასობრივად მიაღწევს სუპერმარკეტების თაროებს.
დიეტის შეცვლა და მოთხოვნილების გაზრდა
კულტივირებულ ხორცთან ერთად, ვერტიკალური მეურნეობა ხშირად წარმოდგენილია, როგორც მთავარი გამოსავალი მომავალი კვების კრიზისებთან საბრძოლველად. მაგრამ მაინც რატომ გვჭირდება ვერტიკალური მეურნეობები? რატომ არ ვაგრძელებთ ამას ძველებურად, როგორც ამას ვაკეთებთ ბოლო 10,000 წლის განმავლობაში?
საკვებზე მოთხოვნა ყოველწლიურად იზრდება. გაეროს მონაცემებით, 9.7 წელს მსოფლიოს მოსახლეობა 2050 მილიარდ ადამიანამდე გაიზრდება. ყველა ამ ადამიანს სჭირდება საკვები. მაგრამ კულტურების ტრადიციული გზით მოყვანა მზარდ პრობლემად იქცევა. კლიმატის ცვლილების გამო, მზარდი პირობები იცვლება, ასე რომ თქვენ ვეღარ მოასწრებთ ზოგიერთ კულტურას იქ, სადაც ადრე შეგეძლოთ. ექსტრემალური ამინდის მოვლენები და ძლიერი ქარიშხალი ყოველწლიურად უფრო მეტ მოსავალს ანადგურებს. და ზოგან ნიადაგი ნაკლებად მკვებავია, ვიდრე ადრე იყო.
გარდა იმისა, რომ უნდა დავაკმაყოფილოთ მომავალი მოთხოვნა ახალ საკვებზე, ჩვენი კვების ჩვევები ასევე ძალიან განსხვავდება საუკუნის წინანდელისაგან. „ჩვენ სეზონურად აღარ ვჭამთ. ზამთარში ჩვენ ვჭამთ სალათებს და კენკრას, რომლებიც შემოგვაქვს“, - ამბობს ევროპის უდიდესი ჰიდროპონიკური მეურნეობის Nordic Harvest-ის აღმასრულებელი დირექტორი ანდერს რიმანი.
ვერტიკალურ ფერმაში მევენახეები ატარებენ დამცავ ტანსაცმელს, რათა თავიდან აიცილონ არასასურველი ბაქტერიები ფერმაში. ამ გზით მათ შეუძლიათ თავიდან აიცილონ პესტიციდების გამოყენება.
ზაფხულის მოსავალი არქტიკიდან
ვერტიკალური მეურნეობების აშენება შესაძლებელია თითქმის ყველგან. რაც იმას ნიშნავს, რომ ახალი ზელანდიიდან კივის იმპორტი აღარ მოგიწევთ, მაგრამ შეგიძლიათ მათი მოყვანა თქვენს რეგიონში არსებულ ასეთ ფერმაში. ეს დაზოგავს დიდი რაოდენობით გამოყოფილ CO2-ს.
როგორ მუშაობს?
„ჩემთვის სრული კონტროლი ვერტიკალური მეურნეობის დიდი უპირატესობაა. ჩვენ ნამდვილად შეგვიძლია პროცესის ოპტიმიზაცია და ზუსტად ვიცოდეთ, რამდენად გვინდა გავიზარდოთ და რა ხარისხით,” - ამბობს ლეო მარსელისი, მებაღეობისა და პროდუქტების ფიზიოლოგიის პროფესორი ვაგენინგენის უნივერსიტეტისა და კვლევის.
წყლის მიწოდებიდან დღის სინათლემდე, ტემპერატურამდე და მინერალებსა და ბაქტერიებზე წვდომამდე. ვერტიკალური მეურნეობა ხდება უკიდურესად კონტროლირებად პირობებში. ნათესები მოჰყავთ შენობაში, მზის ნაცვლად LED განათებით. LED ნათურები არის პატარა, გამძლე, ეკონომიური და ისინი არ ასხივებენ სითბოს. როგორც კი მზე ჩადის დღის ბოლოს, ამ ნათურებს შეუძლიათ ანათონ იმდენ ხანს, რამდენიც საჭიროა.
ფერმერს შეუძლია მცენარის დღის და ღამის რიტმის მანიპულირება, ზრდის მოსავლიანობის ოპტიმიზაციისთვის. დღის განმავლობაში მცენარეები ფოთლებში აყალიბებენ სახამებელს, რომელიც იშლება შაქარად და ღამით გადააქვთ მცენარის დანარჩენ ნაწილში. ზოგიერთ მცენარეს სჭირდება 12 საათზე მეტი შუქი დღეში, რომ გაიზარდოს, ზოგს - ნაკლები. ვერტიკალური მეურნეობა საშუალებას აძლევს ნებისმიერ მცენარეს მიიღოს დღის სინათლე, რომელიც მას სჭირდება საუკეთესოდ ზრდისთვის.
ზრდა სხვადასხვა ფერის შუქით
ამ განათების ფერები განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ზრდის მოსავლიანობის ოპტიმიზაციისთვის. მკვლევარებმა ძირითადად ყურადღება გაამახვილეს წითელი, ლურჯი და მწვანე შუქის ეფექტზე მცენარის ზრდაზე. წითელი შუქი ძალიან ეფექტურია ფოტოსინთეზისთვის, მაგრამ მცენარეებს ასევე სჭირდებათ ცისფერი შუქი, რაც განსაკუთრებით სასარგებლოა ქლოროფილის წარმოებისთვის. გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, მკვლევარები ცდილობდნენ შეემცირებინათ მწვანე შუქის გამოყენება, თვლიდნენ, რომ ეს ხელს არ უწყობს ფოტოსინთეზს.
თუმცა, იუტას შტატის უნივერსიტეტის 2016 წლის კვლევამ აჩვენა, რომ მწვანე შუქს შეუძლია ფოტოსინთეზის გატარება ფოთლების დაბლა უფრო ეფექტურად, ვიდრე წითელ ან ლურჯ შუქს შეუძლია. ფერმერს შეუძლია გამოიყენოს სხვადასხვა ფერის კომბინაციები სხვადასხვა თვისებების ხაზგასასმელად. სწორი კომბინაციით, ფერმერს შეუძლია გაზარდოს მცენარეები, რომლებიც ბევრად უფრო მკვებავია, ვიდრე ჩვეულებრივი მეურნეობა. ეს შეიძლება იყოს სასარგებლო, რადგან მცენარეთა უმეტესობა ბოლო ათწლეულების განმავლობაში ნაკლებად მკვებავი გახდა. კიდევ ერთი კომბინაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ზრდის ტემპის გასაზრდელად, რათა შესაძლებელი იყოს ერთდროულად მეტი საკვების წარმოება. ეკონომიკური თვალსაზრისით, ეს შეიძლება იყოს სასურველი, რადგან ვერტიკალური მეურნეობა კვლავ ხარჯების ინტენსიურია.
მაგრამ არსებობს უფრო მეტი მიზეზი, რის გამოც ეს მეთოდი ასე პოპულარულია. ვერტიკალური მეურნეობა არ საჭიროებს პესტიციდებს. მევენახეებს შეუძლიათ მოზარდონ ზუსტად იმ რაოდენობის მოსავალი, რაც მათ სურთ, განსაზღვრულ ვადებში და მათ მიერ არჩეული სპეციფიკური ხარისხით. ამინდი ან სეზონური პირობები აღარ მოქმედებს წარმოებაზე. მეტი საკვები შეიძლება გაიზარდოს უფრო მცირე ზედაპირზე.
სოფლის მეურნეობა მინდვრების გარეშე
ვერტიკალური მეურნეობა დღეს ძირითადად ორი ფორმით მოდის: ჰიდროპონიკური და აეროპონური. ლეო მარსელისის თქმით, ორივე ტექნიკა შესანიშნავი ალტერნატივაა. ჰიდროპონიკაში მცენარეები იზრდება თაროებზე და ფესვები ნიადაგის ნაცვლად საკვები ნივთიერებებით სავსე წყალშია. იგი ითვლება უადვილეს ორ ძირითად სისტემას შორის.
Nordic Harvest-ს აქვს ექსპერიმენტული ფერმა კოპენჰაგენის მახლობლად, სადაც მოჰყავს სხვადასხვა სახის სალათები, კალე და ისპანახი. ფერმა გარშემორტყმულია სხვა სამრეწველო კომპლექსებით. ეს არის ფეხბურთის მოედნის ზომის შენობა. 2023 წელს კომპანიას სურს გაფართოვდეს ფერმა ოსლოში, რასაც მოჰყვება ფერმები სკანდინავიასა და ფინეთში.
რიმანის თქმით, Nordic Harvest-ის ამჟამინდელი წარმოების სიმძლავრე უკვე შესამჩნევია: „ჩვენ ყოველწლიურად ვაწარმოებთ დაახლოებით 1000 ტონა ბოსტნეულს. დანიის ბაზარი წელიწადში დაახლოებით 20,000 ტონისგან შედგება. 6,000 ტონა მოყვანილია პირობითად, დანარჩენი კი იმპორტირებულია“. ბოსტნეული არის ფოთლოვანი მწვანილი. ვერტიკალური ფერმერული მეურნეობის გაფართოებასთან ერთად, ის საკვების წარმოების უფრო დიდ პროცენტს შეადგენს. სხვა კომპანიები, რომლებიც აწარმოებენ კულტურებს ვერტიკალურ ფერმებში, არის Jones Food Company დიდ ბრიტანეთში, Hydropousse საფრანგეთში და Robbes Lilla Trädgård ფინეთში.
აეროპონურად მოყვანილ კულტურებს ფესვები ჰაერში აქვს. India Langley, კვების სისტემების მკვლევარი და PR ლიდერი შიდა მეურნეობის ტექნოლოგიების პროვაიდერის LettUs Grow-ში, განმარტავს, თუ როგორ მუშაობს იგი. „თქვენ გაქვთ საქშენების სერია ძალიან პატარა ნახვრეტებით, რომლითაც აატომირებთ მკვებავი ხსნარს. ეს ხსნარი გამოიყენება თავისუფლად ჩამოკიდებული კულტურების ფესვებზე“.
აეროპონიკა შეიქმნა 1990-იან წლებში, როდესაც NASA ეძებდა გზებს კოსმოსში მცენარეების გასაზრდელად. აშშ-ს შესაბამისი ტექნოლოგიების ეროვნული ცენტრის თანახმად, აეროპონიკა არის „მცენარეთა მოშენების ყველაზე ეფექტური სისტემა ვერტიკალური ფერმებისთვის“.
აეროპონურ სისტემაში ფესვებს ადვილად მიუწვდებათ ხელი ჟანგბადზე. მცენარის ზრდის ტემპი ორჯერ აღემატება ჰიდროპონიურ სისტემას, სადაც მცენარე შთანთქავს წყალში გახსნილ ჟანგბადს. მას ჯერ კიდევ არ იყენებენ ისე, როგორც ჰიდროპონიკას, მისი სირთულის გამო. წარმოებაში გამოყენებული საქშენები ადვილად შეიძლება დაიხუროს ან გატეხოს. მაგრამ LettUs Grow-მა იპოვა პრობლემის გამოსავალი.
„სპრინკლერები მთლიანად ამოვიღეთ. ნისლი წარმოიქმნება სრულიად ბრტყელ ზედაპირზე, ამიტომ არაფერია ჩაკეტილი ან გატეხილი. ჩვენ გვჯერა, რომ ეს მარტივი გამოსავალი მოგვცემს აეროპონიკას ბევრად უფრო ფართო მასშტაბებზე გადაყვანის საშუალებას“, - ამბობს ლენგლი.
LettUs Grow აწარმოებს მზარდ სისტემებს, რომლებიც ჯდება გადაზიდვის კონტეინერში. ეს კონტეინერები არის მობილური და შეიძლება განთავსდეს ყველგან, სადაც სივრცეა.
თევზისა და მცენარეების ერთად მოშენება
მიუხედავად იმისა, რომ ჰიდროპონიკა და აეროპონიკა ორი მნიშვნელოვანი ტექნიკაა ვერტიკალურ მეურნეობაში, ისინი ერთადერთი არ არის. ასევე გამოიყენება სხვა ტექნიკაც. ევროპაში რამდენიმე კომპანია იყენებს აკვაპონური მოშენების მეთოდს. ჰიდროპონიკის მსგავსად, აკვაპონური მცენარეები იზრდება მათი ფესვებით წყალში. მხოლოდ ის ფესვები კიდია ავზში, სადაც თევზიც ბანაობს. ეს თევზი აწარმოებს ძალიან მკვებავ ნარჩენ პროდუქტებს, რომლებიც მცენარეებს შეუძლიათ კვლავ გამოიყენონ.
მცენარეები შთანთქავენ საკვებ ნივთიერებებს და ამით ასუფთავებენ წყალს თევზისთვის. მარსელისის თქმით, აკვაპონიკა მომავალში ვერტიკალური მეურნეობის ბაზრის მხოლოდ მცირე ნაწილს შეადგენს. ”კარგი ის არის, რომ თქვენ იყენებთ თევზის ნარჩენებს მცენარეების საკვებად. მაგრამ იყავით ფრთხილად და დარწმუნდით, რომ შეინარჩუნებთ მცენარეთა სისტემას ოპტიმალურად“, - ამბობს ის ტექნიკაზე.
ბოსტნეულის ახალი სახეობები
ორივე Nordic Harvest-მა და LettUs Grow-მა პირველად დაიწყეს ექსპერიმენტები ფოთლოვანი მწვანილის მოყვანაზე, სანამ გადავიდოდნენ ბალახებსა და მიკრომწვანეებზე. შემდეგ დაიცავით პომიდორი და მარწყვი. ლენგლის თქმით, მრავალი ვერტიკალური მეურნეობა განვითარების ერთსა და იმავე ეტაპებს მიჰყვება. კარგი მიზეზების გამო. ეს არის დელიკატური, მაღალი ღირებულების კულტურები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება და დაფარავს წარმოების ხარჯებს. ისინი ასევე სწრაფად იზრდებიან და მცირე ზომის არიან, რაც იმას ნიშნავს, რომ მრავალი მცენარის გაზრდა შესაძლებელია ერთდროულად.
წარმოების მასშტაბების ზრდასთან ერთად შესაძლებელი ხდება კულტურების უფრო ფართო ჯიშის მოყვანა. მარსელისი ფიქრობს, რომ რამდენიმე წელიწადში შესაძლოა შევძლოთ ახალი ჯიშების შეძენა, რომლებიც სპეციალურად ვერტიკალური კულტივირებისთვისაა შემუშავებული. მაგრამ მოსავლის ახალი რეცეპტების შემუშავება უსაფრთხო არ არის. კულტივაციის ამ მეთოდისთვის შესაფერისი ახალი ტიპის მცენარის გაშენებას 5-10 წელი სჭირდება.
იდეალური მცენარე პატარაა მოკლე ფესვთა სისტემით, სწრაფად იზრდება, ადვილად მოსავლელია და მაღალი მოსავლიანობა აქვს. ზრდის თვისებების გარდა, "მცენარის რეცეპტი" ასევე ფრთხილად უნდა იყოს შედგენილი. ”ყველაზე დიდი გამოწვევა არის თვალყური ადევნოთ ყველა ცვლას, რომელიც გავლენას ახდენს მცენარეზე. თქვენ გჭირდებათ სწორი ნუტრიენტები და უნდა დარწმუნდეთ, რომ მცენარეს ზრდის პროცესში მუდმივი წვდომა აქვს საკვებ ნივთიერებებზე“, - ამბობს რიმანი.
შედარებით ძვირი
მაგრამ მიუხედავად იმისა, რომ ნებისმიერი მოსავალი თეორიულად შეიძლება ვერტიკალურად გაიზარდოს, ეს არ მოხდება უახლოეს მომავალში. ნაყარი კულტურები, როგორიცაა ხორბალი და სიმინდი, შეიძლება ბევრად უფრო იაფად გაიზარდოს რეგულარული მეთოდების გამოყენებით. „ვფიქრობ, ვერტიკალური მეურნეობა ამჟამად განსაკუთრებით შესაფერისია ახალი პროდუქტისთვის. ტექნიკურად, ჩვენ შეგვიძლია მოვიყვანოთ ნებისმიერი კულტურა, მათ შორის ხორბალი. მაგრამ ვერტიკალური მეურნეობა ასევე შედარებით ძვირია. მე ვფიქრობ, რომ ასეთი ნაყარი პროდუქტის გაზრდა შედარებით დაბალი ღირებულებით ამჟამად არ არის რეალისტური. უკრაინის ომის გამო ახლაც იზრდება ხორბლის ფასი“, - ამბობს მარსელისი.
მიუხედავად ამისა, ისეთ ადგილებში, როგორიცაა სინგაპური და ისეთ ქვეყნებში, როგორიცაა არაბეთის გაერთიანებული საამიროები, სადაც საკვების დაახლოებით 90 პროცენტი იმპორტირებულია, დაბალი ღირებულების ნაყარი პროდუქციის ამ გზით მოყვანას შეუძლია შედეგი გამოიღოს. მეორეს მხრივ, ევროპაში ხორბლის ვერტიკალურად მოყვანა შეიძლება იყოს გრძელვადიან პერსპექტივაში, მაგრამ, რა თქმა უნდა, არა მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში.
მაღალი ენერგიის მოხმარება
მიუხედავად იმისა, რომ მომავალი ვერტიკალური მეურნეობისთვის ნათელია, არის ერთი დიდი პრობლემა. ის დიდ ენერგიას მოითხოვს და ამიტომ ძალიან ძვირია. ენერგიის ზუსტი მოხმარება განსხვავდება ფერმადან ფერმაში, სისტემიდან სისტემაში და დამოკიდებულია ადგილმდებარეობაზე, სეზონზე და მოსავალზე. მაგალითად, საბერძნეთში კომპანია ზამთარში 2.87 კვტ/სთ ენერგიას იყენებს ერთი კილოგრამი სალათის ფოთლის დასამზადებლად, ზაფხულში კი მხოლოდ 1.73 კვტ/სთ. ფინურმა iFarm-მა გამოთვალა, რომ მათი სალათის მოყვანა 90 დღის განმავლობაში 62.26 კვტ/სთ ჯდება მ2-ზე. მარწყვისთვის ეს არის 117.10 კვტ/სთ/მ2.
ენერგიის დამატებითი მოხმარება ჩვეულებრივ მეთოდებთან შედარებით არის 14-დან 251 პროცენტამდე, იმისდა მიხედვით, თუ სად მდებარეობს სათბური და ვერტიკალური ფერმა.
Wageningen University & Research-მა და დელფტის ტექნოლოგიურმა უნივერსიტეტმა ჩაატარეს კვლევა, რომელშიც შეადარეს სათბურები და ვერტიკალური ფერმები, რომლებიც კვლევაში მოხსენიებულია, როგორც მცენარეთა ქარხნები. ეს ეხებოდა ჰოლანდიაში, არაბეთის გაერთიანებულ საემიროებსა და შვედეთში მდებარე სათბურებსა და ვერტიკალურ მეურნეობებს. ამ უკანასკნელი ქვეყნისთვის შედარებაში ჩართული იყო როგორც სათბურები ხელოვნური განათებით, ასევე მის გარეშე.
ერთი კილოგრამი მშრალი წონის სალათის წარმოება მოითხოვს 247 კვტ/ჰე შეყვანას მცენარეთა ქარხანაში, შედარებით 70, 111, 182 და 211 კვტ/ჰე სათბურებში, შესაბამისად, ნიდერლანდებში, არაბთა გაერთიანებულ საემიროებში და შვედეთში (დამატებითი ხელოვნური და მის გარეშე). განათება),“ - აცხადებენ მეცნიერები კვლევაში.
მკაცრი კლიმატის პირობებში, ენერგიის მოხმარების განსხვავება ზრდის ორ მეთოდს შორის მცირდება. ვერტიკალური ფერმები შეიძლება იყოს ყველაზე ენერგოეფექტური არჩევანი ზოგიერთ ექსტრემალურ კლიმატში. მაგრამ თუნდაც შვედეთის ჩრდილოეთით არქტიკულ რეგიონში და არაბეთის გაერთიანებულ საემიროებში უდაბნო პირობებში, სათბურები შეიძლება კვლავ იყოს ყველაზე ეფექტური გზა ზრდისთვის.
ოპტიმიზაცია
ვერტიკალურ მეურნეობებს შეუძლიათ ელექტროენერგიის მაღალი მოხმარების პრობლემა გარკვეულწილად დაძლიონ წარმოების ოპტიმიზაციის გზით. LED განათებისა და ფერის ოპტიმალური რეგულირებით, შეგიძლიათ გავლენა მოახდინოთ როგორც ზრდის დროს, ასევე მოსავლის ხარისხზე. ფერმის წარმოების ხარჯები ასევე შეიძლება შემცირდეს, რადგან ფერმა უფრო ავტომატიზირებული ხდება. რობოტები, რომლებიც მუშაობენ 24/7, რათა გამოიყენონ საკვები ნივთიერებები საჭირო დროს, აკონტროლონ ზრდის მოსავლიანობა და მოსავალი, როდესაც მცენარე მომწიფდება, შეიძლება იყოს ძვირადღირებული საწყისი ინვესტიცია.
მაგრამ დროთა განმავლობაში, რობოტები ხარჯებს უწყვეტი მუშაობით ანაზღაურებენ. ენერგიაზე მაღალი მოთხოვნისა და კულტურების ამჟამად შეზღუდული სპექტრის მიუხედავად, რომლებიც საკმარისად იაფია მოსაყვანად, ვერტიკალური მეურნეობა პოპულარობას იძენს. მიუხედავად იმისა, რომ გარკვეული დრო დასჭირდება, სანამ მარწყვს ასევე მიიღებთ თქვენს ტერიტორიაზე არსებული კულტივირების კონტეინერიდან.