Ситифермы: новый уровень в инновационном сельском хозяйстве

Ситифермы: новый уровень в инновационном сельском хозяйстве

Оборудование / Автоматика 11-май-2023, 10:50 Руслан 2 1 767

За последние 10-13 лет отрасль растениеводства получила значительное развитие и стала занимать не только земельные площади, но и перебралась в города. Уже нет необходимости все лето проводить, сгорбившись на грядке, чтобы иметь на столе свежие огурцы, зелень, ягоду. Можно взять небольшое помещение, поставить там ряд установок, высадить в них семена и наслаждаться свежестью круглый год, без прополки, прореживания и прочих работ на земле. Если в места с суровым климатом свежие овощи привозились в летнее время, то сейчас их можно выращивать в любом климате. Все благодаря развитию индустрии вертикального выращивания иначе еще называют вертикальные фермы или сити-фермы. 

Почему «сити-ферма»? В переводе с английского «city» - «город», то есть получается «городская ферма». Вертикальное расположение грядок позволило размещать такие фермы внутри помещений, которых полно в городах. В этой статье обсудим, в чем причина того, что сити-фермы все больше проникают в нашу жизнь, почему все больше людей интересуются этим направлением и почему в развитие вертикального выращивания вкладывают огромные капиталы.

Почему появилась необходимость выращивать в городах?

Во-первых – рост населения земли. Сейчас на земле проживает более 8 миллиардов человек. Заметьте, что всего лишь в 1974 году нас было 4 миллиарда. В городах новые небоскребы появляются регулярно и проблем с заселением застройщик не испытывает. И все хотят кушать.

Во-вторых – рост интереса людей к здоровью и экологически чистой продукции. Чтобы овощи дольше хранились, их обрабатывают различной химией или пичкают добавками. Люди стали больше заботиться о здоровье, об экологии и хотят есть продукты без пестицидов и другой химии. Как повлиять на время доставки? Стать как можно ближе к потребителю.

Так и возникла необходимость использовать возможности городов, сооружать теплицы внутри помещений, быть ближе к людям. Для выращивания зелени, салатов, некоторых культур овощей, ягод город может дать нужные условия, остальное доделает человек.

Вертикальная ферма – что это, для чего и в чем особенности.

Вертикальная ферма - это не что иное, как четко выстроенная технология выращивания растений. Только располагается она, не как нам привычно. Если представить себе ровные огородные грядки на земле, которые расположены горизонтально и потом эти грядки взять и расположить одна над другой, вот это и будет вертикальное выращивание.

Но, не все так просто. В систему вертикального выращивания встраиваются такие обязательные понятия, как освещение, климат, питание, полив, автоматизация и другое. В общей сложности, растение в помещении должно чувствовать себя так, как будто растет на улице в самых благоприятных для нее условиях:

  • освещение, которое заменяет солнечный свет,

  • климат, в котором растению комфортно расти, где ему не жарко и не холодно;

  • питание, необходимое для полноценного роста;

  • поливы по строгому расписанию;

  • и всё это под строгим контролем автоматики и электроники.

Преимущества вертикального выращивания

Организация вертикального выращивания имеет ряд преимуществ:

  • Не нужны огромные земельные участки. Сити-ферму можно разместить в любом помещении: подвал, балкон, промышленное помещение. В квартире тоже можно, только с соблюдением некоторых условий. Подробней про помещениях поговорим  чуть ниже. 
Установка для выращивания зелени в подвале дома

Один из наших учеников организовал сити-ферму в подвале жилого дома. Благодаря хорошо настроенной системе выращивания в подвале прекрасно растут салаты, базилик, руккола, пак-чой, мелиса. Для старта подвал неплохой вариант, если подойти со знанием дела.

  • Использование всего объема помещения, а не только горизонтальной площади. 
Установки, представленные на фото по площади занимает от 3-4 кв.м. А объем выращенной продукции равен, если выращивать на 8 кв.м земли.

Установка, представленная на фото по площади занимает от 1,2 кв.м. А объем выращенной продукции равен, если выращивать на 5 кв.м земли.

  • Независимость от климата и погодных условий. То, что растение развивается в помещении ограждает его от ветра, жаркого солнца, снега. Ему создаются условия, комфортные для роста, дается питание, освещение. Жители северных регионов или регионов с засушливым климатом могут есть свежую зелень круглый год, не дожидаясь, когда ее где-то вырастят и привезут.
Ферма для выращивания огурца внутри помещения

Предприниматель из удаленного региона России Петропавловск-Камчатский организовал сити-ферму, зимой и летом выращивает огурец и другие овощи при искусственном освещении.

  • Можно в течение года несколько раз снимать урожай. 

Любое растение имеет свой цикл роста: посадка, проращивание, основной рост, срезка. Организуя растению комфортные условия, вертикальное выращивание позволяет несколько раз за год получать урожай.

Выращивание шпината на вертикальной ферме

Шпинат с момента посадки до момента среза растет 35-45 дней. В году 365 дней, уберем время на обслуживание оборудования 1 раза в год по 14 дней. Получается, что за год можно вырастить 8 урожаев. Значительно выгоднее, чем выращивать на земле, даже если земля очень плодородная. Продается же шпинат круглый год в среднем по 1000 рублей за килограмм. 

  •  Близость к пунктам реализации продукции. Возможность выращивать в помещении сокращает время доставки до пункта реализации, а следовательно сохраняется внешний вид растений. 

Многие рестораны используют возможности вертикального выращивания и ставят у себя гидропонные установки. Посетители ресторана видят, что зелень в их блюде только что была сорвана с грядки, а не лежала в холодильнике. 

Свежая зелень в ресторанах

Ресторан JEROME г.Санкт-Петербург сделал установку центром своего интерьера и выращивает на ней различные пряные травы.

  • Низкий риск потери урожая из-за болезней или вредителей. 

Весь процесс выращивания на вертикальных фермах предусматривает соблюдение правил гигиены, что не позволяет развиваться болезням и вредителям. Как говорится, мойте руки, перед тем, как зайти в помещение сити-фермы и будет вам здоровый урожай. 

  • Отсутствие пестицидов и химических добавок.

Этот пункт вытекает из предыдущего. Нет болезней и вредителей - нет химии, с помощью которой с ними борются.

  • Автоматический контроль за выращиванием. Такие операции, как полив, освещение, температура, смешивание питательного раствора можно автоматизировать. Это облегчает труд работников, сокращает время на обслуживание фермы.
Растворный узел от компании Гидроном позволяет поливать восемь независимых зон

Растворный узел, который мы разработали для одного из наших заказчиков, позволяет полностью автоматизировать процесс полива и питания растений, восьми различных зон выращивания. Автоматическое смешивание и подготовка питательных растворов сокращает время обслуживания ситифермы минимум в 3 раза.

  • Хорошая окупаемость вложенных средств на оборудование для сити фермы. Замечу, что только при правильно выстроенной системе выращивания: освещение, климат, питание. Даже при выращивании на земле требуется четкое выполнение условий. То же самое и при вертикальном выращивании. Если изначально  выбрать нужный продукт, верный метод выращивания, необходимое освещение, то бизнес себя будет окупать.

Цены на оборудование для сити ферм очень разные. Зависят они от параметров, от автоматизации, от того, какой метод гидропоники использован на установках. Условия у начинающих сити фермеров могут быть тоже разные. Например, у одного будет свое помещение, другой берет в аренду, один делает установки самостоятельно, другой покупает готовые. Поэтому срок окупаемости считается отдельно для каждого случая.

Пример окупаемости: 

Когда я работаю с учениками на Практикуме расчет окупаемости является одним из обязательных действий. Приведу пример расчета предпринимателя из Самары: площадь выращивания 84 кв.м. Продукт: салат. При вложениях в 1600000 руб, средний срок окупаемости 1 год.

Пример таблицы с расчетом:Расчет прибыльности ситифермы

Сложности, которые могут возникнуть при организации сити фермы

  1. Первоначальные финансовые вложения. Как ни крути, на оборудование нужны средства.
  2. Сбыт продукции. Не смотря на то, что на рынке не хватает свежей зелени нужно побегать и поискать клиентов.
  3. Ограниченный выбор растений, которые на сегодняшний день можно вырастить в помещении. На данный момент хорошо себя показали практически все виды салатов, базилик, руккола, пак-чой, шпинат, петрушка, укроп, клубника, мелиса, мята, лук. Разработка технологии выращивания других культур требует времени и средств.
  4. Не рентабельность выращивания некоторых культур. Например, при расчете рентабельности выращивания земляники, получается, что затраты на её выращивание могут превысить стоимость на рынке.
  5. Большие расходы на освещение. Затраты на электроэнергию при эксплуатации оборудования сити-ферм составляют в среднем 65-80%.

Виды вертикальных ферм

Любая вертикальная ферма в своей основе использует метод гидропоники – выращивание без земли, питание растениям поставляется из воды, в которой растворены минеральные удобрения. Гидропоника в свою очередь подразделяется на:

  • метод водной культуры

  • метод капельного полива

  • метод питательного слоя

  • аэропоника,

  • аквапоника.

Подробно про эти методы я рассказываю в другой статье - "Что же такое гидропоника?" и "Основные типы гидропонных систем"

Варианты вертикальных ферм зависят от метода, который выбран для выращивания растений.

  • грядки располагаются в виде пирамиды. В основном в таких установках используют метод капельного полива. Такое выращивание получило распространение при выращивании салата, клубники, различных трав. Минус данных конструкций в том, что нижним рядам пирамиды часто не достаточно света;
  • цилиндрические: в центре конструкции располагаются лампы освещения, а вокруг, по цилиндру, мелкие растения. В таких конструкциях используется аэропоника, когда питательный раствор доставляется растениям через мелкое разбрызгивание. Плюс конструкции в рациональном использовании электроэнергии и быстром росте зелени;

  • многоярусные гидропонные системы. Ряды растений расположены один над другим, каждый ярус имеет свое освещение. Такие системы позволяют использовать метод питательного слоя, капельный полив и аэропонику. На них прекрасно растут зелень, салаты, клубника

Установка для выращивания зелени установлена в теплице частного дома, работает по методу проточной гидропоники

Разработанная нами установка для выращивания зелени установлена в теплице частного дома, работает по методу проточной гидропоники


Установка для проведения научных работ, которая работает по принципу периодического подтопления.

Данная установка работает по принципу периодического подтопления. Разработана нами для проведения научных работ в области выращивания княженики по заказу института Петрозаводска, где и установлена. 

Что можно выращивать на вертикальных фермах

На сити-фермах можно вырастить все. Но есть ограничения в целесообразности выращивания некоторых растений в помещении, какая цель преследуется в этом процессе.

Нет смысла выращивать взрослое дерево, а для саженца - вертикальная ферма прекрасный вариант. Для выращивания подсолнуха понадобятся огромные помещения и будут колоссальные затраты на освещение, так как подсолнечник очень светолюбивое растение. Зато микрозелень подсолнечника очень хорошо выращивать на вертикальных фермах: освещение минимальное, воды немногого, объем выращивания большой.

Культуры, которые уже когда-то выращивали в искусственных условиях и получали положительный результат:

  • все виды салата;

  • руккола;

  • зеленый лук;

  • зелень: петрушка, укроп;

  • шпинат;

  • пак-чой;

  • пряные травы: мелиса, мята, розмарин, базилик, шафран;

  • овощи: огурец, томат, перец красный, перец болгарский;

  • ягоды: земляника, ежевика, княженика;

  • бахчевые: арбуз, дыня;

  • цветы: тюльпаны, нарциссы, герберы, фиалки;

  • зеленый корм для скота.

Как организовать сити ферму, из чего складывается ее стоимость

Совет: не начинайте строительство сити-фермы самостоятельно пока вы сами самостоятельно не вырастили хотя бы два-три цикла роста растения на небольшой гидропонной установке. Либо начинайте работу под руководством человека, у которого есть опыт запуска и выращивания на площади от 100 кв.м. По нашему опыту, лучших результатов достигали те, кто шел под полным нашим наставничеством и контролем или кто сначала научился сам на маленьких объемах, а потом расширялся.

1 шаг: определиться с продуктом, который будете выращивать. На этом этапе нужно провести исследование рынка, узнать, что есть на рынке, чего нет, узнать стоимость, кто производит, откуда поставляется.

2 шаг: определиться с методом выращивания. Так как для различных культур идеально подходят различные методы методы выращивания.

3 шаг: рассчитать рентабельность. Если продажи не будут покрывать расходы на выращивание, то здесь два варианта развития:

  • выбрать другой продукт;

  • подумать, как можно снизить издержки;

  • не заниматься вообще.

В стоимость сити-фермы обязательно входят:

  • аренда, приобретение или строительство помещения;

  • оборудование;

  • освещение и вода;

  • удобрения;

  • заработная плата;

  • услуги различных специалистов или наставника.

4 шаг: выбрать помещение

Параметры, на которые нужно обратить внимание при выборе или обустройстве помещения:

  • высота потолка: нормальная высота до 4 метров. Если выше, то это уже опасно для работы и необходимо строго соблюдать меры предосторожности работы на высоте;

  • наличие вентиляции или возможность прокладки вентиляционных каналов. В ином случае не будет вентиляции и охлаждения помещения;

  • пол, стены, потолки покрыты материалом, который не собирает в себя влагу. Иначе материал будет портиться, появится плесень, а там и болезни растений. Такие материалы, как кафель, линолеум хорошо подойдут для пола. Для стен – кафель, краска.

  • обязательно в помещении должно быть проведено электричество в необходимом количестве и водопровод. 

Если для сити фермы выбрана квартира, то лучше, чтобы она была на первом этаже и под ней никого не проживал. Все таки гидропоника связана с водой и в случае неполадки системы, вода не зальет соседей снизу. 

Ситиферма в гараже Моя первая сити-ферма была собрана на крыше подсобного помещения на складе. Площадь выращивания составляла 82 кв.м. 

5 шаг: купить или самостоятельно собрать гидропонные установки.

Важно: при выборе поставщика оборудования проверяйте, есть ли у него опыт выращивания на данном оборудовании и реальный результат. Так же важно обратить внимание на оказание поддержки запуска ситифермы не менее 5-6 месяцев.

6 шаг: вырастить небольшой урожай. Если выявятся недочеты, то исправить их будет не так накладно на небольшом участке, чем если запущен в производство весь объем.

7 шаг: увеличивайте объем выращивания.

Куда сбывать продукцию

Одним из вариантов реализации выращенной продукции могут быть рестораны, кафе. Бывает так, что рестораны работают с эксклюзивной зеленью, которой на рынке нет и можно стать единственным поставщиком.

Например, рестораны корейской кухни используют для приготовления своих блюд пак-чой. 

Зелень хорошо разбирают обычные люди, которые ценят внешний вид зелени, ее разнообразие и отсутствие химикатов.

Можно открыть свою собственную точку и реализовывать напрямую или организовать доставку сразу с фермы.

Оптовые базы предпочитают работать с продуктом, который уже известен потребителю, в основном это салаты. Оптовики любят сбивать цену и прежде чем работать с ними, подумайте, готовы ли вы идти на снижение стоимости своей продукции.

Перспективы ситиферм

Есть ли у сити-ферм будущее?

Однозначно есть. Нет, они не подвинут стандартное выращивание на земле. Они скорее всего способны дополнить недостающие пробелы и встанут в один ряд. Не имеет значения, каким образом вырастили, имеет значение, что получило растение в процессе роста. На земле элементы питания растение получает из земли, на гидропонике - из питательного раствора. 

Различия только в том, что некоторые культуры выгоднее выращивать привычным способом - на земле. А некоторые выгоднее на вертикальных фермах, вкус и качество при этом не страдает, а наоборот становится лучше. Нет смысла выращивать зерновые на вертикальных фермах, когда есть огромные земельные площади для этого. К тому же зерновые растут по три-четыре месяца. Зато зелень с коротким сроком в 45 дней прекрасно встраивается в систему сити-фермерства.

В вертикальных фермах все параметры контролируются и настраиваются человеком, чего не скажешь про природу. В традиционном выращивании очень сильная зависимость от природных условий: температура, влажность, ветер, дождь, град. Только в Краснодарском крае каждый год страдают фермеры от внезапно выпавшего града, который бьет урожаи или от невыносимой жары погибают гектары площадей.

Большие споры идут со вкусом овощей, выращенных в искусственной среде. Одни говорят, что такие овощи не имеют ни вкуса ни запаха. Другие утверждают, что отличий никаких нет. Большую роль на вкус и в естественных, и в искусственных условиях играют:

  • Во-первых, сорт. Семена изначально невкусного сорта где бы не выращивались, не дадут вкусных плодов.

  • Во-вторых, питание. Вкус зависит от достаточного количестве элементов питания. Например, недостаток серы при выращивании томатов приводит к отсутствию сладости плодов, замедлению роста, опаданию завязей и бутонов.

Лет 20 назад, когда отрасль вертикального выращивания была в состоянии зародыша, еще не было известно, что влияет на вкус, цвет, запах. Овощи, выращенные в искусственных условиях скорее всего были невкусные. Сейчас все изменилось. Селекционеры вывели сорта, которые прекрасно растут в искусственных условиях без потери вкуса.

Какая бы земля не была плодородная, она со временем потребует подкормки, чтобы восстановить элементы, которые из нее взяли растения. Популярным средством внесения подкормки для почвы является компост. В процессе разложения компоста образуется не что иное, как азот и элементы питания (фосфор, калий и прочие). 

Фермер никогда на 100% не знает, что замешано в компосте. Поэтому и нет гарантий, что овощи получат нужное количество веществ и вкус у них будет отменный.

В вертикальных фермах питание полностью под контролем и дозируется в нужном количестве. В настоящее время для выращивания на гидропонике изучено еще очень малое количество культур. Но уже есть программы питания для выращивания определенных сортов овощей, зелени, выведены сорта для выращивания в искусственных условиях. И вкус у них не отличается от подобных, выращенных на земле. 

Вертикальное выращивание заходит в местности, где привезенные с материка огурцы безвкусные и продаются по 1000 рублей за килограмм. Тем самым давая возможность людям выбирать между привезенной зеленью и выращенной в соседнем помещении. Вертикальные фермы планируют использовать в космосе или на других планетах для выращивания свежих культур, их строят в пустынях, чтобы люди, живущие в этих районах не испытывали дефицит в свежей зелени. Поэтому, да, у вертикальных ферм есть будущее.

Я приглашаю вас стать частью настоящего и будущего, и буду рад помочь с этим.

Жду вас на Практикуме "Зелень на зелени" по ссылке >> https://school.gidronom.ru

Комментарии (2)

  1. #

    Igor Abramov08-июл-2023, 16:38

    С удовольствием прочитал статью, хотя как то на вашем сайте она мне не попадалась. Может от того, что недостаточно изучил сайт? Скорее так и есть и тут сегодня пришла Статься на эл.почту.
    БлагоДарен.
    Ответить
  2. #

    Руслан09-июл-2023, 12:37

    Цитата: Igor Abramov
    С удовольствием прочитал статью, хотя как то на вашем сайте она мне не попадалась. Может от того, что недостаточно изучил сайт? Скорее так и есть и тут сегодня пришла Статься на эл.почту.
    БлагоДарен.

    Игорь, статья новая, поэтому и не попадалась.
    Спасибо за комментарий!
    Ответить

Оставить комментарий

Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив

Мы работаем уже более 14 лет для Ваших лучших результатов

Контакты