Космические технологии в сельском хозяйстве – это уже реальность, причём не просто теория и эксперимент, а прибыльный коммерческий бизнес. Аэропоника, о которой пойдёт речь в нашем материале – это по-настоящему космическая и весьма прибыльная технология. Почему технология космическая — читайте в описании истории возникновения аэропоники ниже в этом материале. А команда EastFruit тем временем покажет реальное прибыльное предприятие, выращивающее продукцию с использованием этой космической технологии.

Аэропоника становится всё более популярной. Однако наибольшую экономическую эффективность эта технология демонстрирует уже сейчас в регионах с экстремальными климатическими условиями, усложняющими выращивание растений традиционными способами. Второй фактор, который делает подобные проекты наиболее эффективными – это высокий уровень дохода населения и интерес к потреблению свежей плодоовощной продукции круглый год.

Объединённые Арабские Эмираты (ОАЭ) импортируют более 90% всего потребляемого продовольствия, а рост собственного производства на 30–40% в течение ближайшего десятилетия – это амбициозная стратегия продовольственной безопасности 2051.

Команда EastFruit посетила одну из городских вертикальных ферм с аэропоникой в ОАЭ, расположенную в Дубае. Aerovertica Fzco – это городская ферма, где выращивают ягоды и овощи с помощью аэропоники и гидропоники. Видео-экскурсия по ферме здесь, а под видео в тексте смотрите подробное описание преимуществ, недостатков и экономической целесообразности этой технологии.

Здесь отдают предпочтения лучшим европейским и американским сорта земляники садовой. Ежедневно 1 тонна идеальной по качеству ягоды доставляется в супермаркеты Дубая. Возможность оперативно поставлять ягоду стабильно в течение всего года дает серьёзное преимущество компании перед импортерами, например из Египта, которые сезонно поставляют землянику на рынок ОАЕ с ноября по март. Производственная площадь фермы – 4700 кв. метров.

Благодаря аэропонным башням, высота которых достигает 6 метров, на квадратном метре этой вертикальной фермы удается разместить 138 кустов земляники. Для сравнения – при использовании гидропоники на этой же площади поместилось бы не более 20 растений. Аэропонные башни вращаются, чтобы дать возможность всем растениям получить дополнительное освещение, которое расположено между башнями.

Саженцы земляники фриго завозят из Европы – Нидерландов, Бельгии, Италии и Испании. На ферме выращивают сорта Elide, Albinos, Marisol, San Andreas. По словам управляющего «Аэро Фреш Фарм», Юнуса Дохадвала – наилучшие результаты в аэропонике демонстрирует сорт земляники садовой Albinos.

С помощью насосов вода и питательные вещества подаются на вершину башни, откуда они распыляются на корни ягод. Затем вода собирается в накопителе, очищается и используется повторно. Для ОАЭ, где вода является очень дефицитным и дорогим ресурсом, подобная технология имеет огромные дополнительные преимущества.

Каждый куст земляники садовой дает около 1 кг ягоды за 3 «рабочих» месяца.  Еще 3 месяца нужно для выхода на производственную мощность.

Отпускная цена такой земляники –$10–12 дол США за кг, а около половины этой суммы – операционные издержки. Основная часть издержек – электроэнергия для температурного контроля и досвечивания растений светодиодными LED-светильниками со специально подобранным спектром. При этом, нужно заметить, что в Дубае 360 солнечных дней в году, и крыша на городской ферме прозрачная (поликарбонат), что позволяет также частично использовать и естественное освещение.

Наблюдение за растениями производится с помощью сенсоров, но обрезку и сбор урожая все же проводят вручную. Один рабочий обходится компании в $500 в месяц. Все производство обслуживают 35 человек, из которых 4 – высококвалифицированные агрономы.

По утверждению менеджмента компании, бизнес является прибыльным, а продукция предприятия востребована на местном рынке, благодаря свежести, прекрасному внешнему виду и высоким вкусовым качествам.

Что такое аэропоника и какова история возникновения данной технологии?

Аэропоника — это метод выращивания растений без почвы с обеспечением корня питательными веществами в виде аэрозоля, позволяющий резко сократить использование воды. В аэропонной системе корни растений подвешены в воздухе и окружены туманом из необходимых питательных веществ, который дает им доступ к влаге, питательным веществам и газам, необходимым растениям для роста.

Аэропонику можно назвать более «продвинутым» этапом развития гидропоники, где питательные вещества подаются к корням растения с водой, которую необходимо обогащать кислородом. В случае аэропоники кислород уже присутствует в воздухе и расход самой воды значительно ниже.

Аэропоника – это по-настоящему космическая технология, потому что начало её популярности связано с экспериментами NASA. Космическое агентство искало оптимальную систему выращивания свежих продуктов на космической станции. До этого аэропонику выращивания использовали исключительно в научных целях – для наблюдения за открытыми корнями растений.

Преимущества аэропоники

Выращивание бобов на космической станции с помощью аэропоники показало лучший результат, чем в почве на Земле, так как закрытая контролируемая среда и отсутствие почвы с вирусами и микробами снижают риски болезней растения.

Системы аэропоники могут сократить потребление воды на 98%, использование удобрений на 60% и полностью исключить использование пестицидов, при этом максимально увеличивая урожайность. Благодаря естественной аэрации корней не нужно дополнительно обогащать воду кислородом, как в случае с гидропоникой.

Растения, выращенные в аэропонной системе, поглощают больше минералов и витаминов, что делает растения более здоровыми и потенциально более питательными. Вода очищается и используется несколько раз.

Использование аэропоники позволяет сократить цикл производства. При использовании дополнительного светового спектра возможно круглогодичное выращивание.

Ну и конечно, для вертикального выращивания требуется всего 10% пространства, используемого традиционным сельским хозяйством.

Недостатки аэропоники

Аэропоника – это не ферма, это завод по производству с/х продукции, который требует значительных инвестиций в технологию – оборудование и специалистов. С технической стороны, распылители воды с удобрениями часто засоряются, поэтому нужно не экономить на специально разработанных решениях.

Бесперебойное снабжение электроэнергией и водой – критическое для правильного функционирования системы, так как без работы насосов, подачи влаги и питательных веществ, и обеспечения температурного режима, растения пропадут уже через несколько часов.

Затраты на поддержание системы и потребление электроэнергии также высокие, поэтому в аэропонике выращивают премиум продукт, который не смогли бы вырастить в обычных климатических условиях.

Что можно выращивать

С помощью аэропоники в коммерческих масштабах уже выращивают тепличные овощи (помидоры, огурцы, сладкий перец, чили, кейл), листовые салаты и зелень (мята, базилик, розмарин, лук-резанец), ягоды, а также декоративные растения и цветы.

Сообщение Научная фантастика? Нет – прибыльный бизнес! Земляника садовая на аэропонике в вертикальной ферме в ОАЭ (видео) появились сначала на EastFruit.

Чтобы исследовать методы выращивания сельскохозяйственных культур в условиях микрогравитации с потенциалом масштабирования, команда Sierra Space, спонсируемая NASA, разрабатывает технологии беспочвенного питания и восстановления питательных веществ, которые будут продемонстрированы в ходе испытаний растений на борту Международной космической станции  (МКС) сообщает EastFruit со ссылкой на NASA

Sierra Space разрабатывает крупномасштабную систему выращивания овощей Astro Garden в качестве концепции производства достаточного количества овощей для экипажа из четырех человек. Исследование eXposed Root On-Orbit Test System (XROOTS) проводится для проверки критических элементов системы Astro Garden с использованием методов гидропоники и аэропоники для выращивания сельскохозяйственных культур без почвы, что делает возможным крупномасштабное выращивание растений в космосе.

Читайте также: Крупнейшая вертикальная ферма в США начинает выращивать землянику садовую

Чтобы быть эффективными в космической среде, эти системы должны быть адаптированы для работы в условиях микрогравитации, сохраняя при этом способность обеспечивать достаточное количество воды и питательных веществ для поддержки роста сельскохозяйственных культур, поддерживать хорошую аэрацию в корневой зоне  различных типов растений, включая листовую зелень, плодовые (например, помидоры) и корнеплодные (например, морковь) культуры. Важные характеристики для работы в космической среде включают малый вес, мощность, объем и требования к обслуживанию экипажем в сочетании с высокой надежностью, простотой очистки и ремонта.

Целью демонстрации технологии XROOTS является оценка беспочвенных методов доставки и извлечения питательных веществ в ходе роста растений в условиях микрогравитации на космической станции. Выращивание растений в условиях микрогравитации осложняется физикой жидкостей в космосе и отсутствием конвективного потока.

XROOTS будет интегрирован с одной из установок для выращивания растений Veggie, которые в настоящее время используются на борту космической станции. Планируется, что операция будет проведена в течение шести месяцев, а отдельные тесты продлятся от 14 до 60 дней.

XROOTS предназначен для наблюдения за такими переменными, как поведение распыления питательного раствора, потока и оттока в различных конфигурациях капилляров и с различными рабочими протоколами. XROOTS использует статические изображения и видео для наблюдения за развитием корней и взаимодействием жидкости с корнями на разных стадиях роста. Данные также будут собираться с помощью датчиков и из наблюдений экипажа.

Испытания будут проводиться с несколькими видами сельскохозяйственных культур, некоторые из которых находятся на стадии прорастания, а другие — на стадии полного сбора урожая.

Возможность эффективно производить свежие продукты в космосе будет иметь решающее значение для длительных миссий NASA, включая исследовательские миссии. Демонстрация технологии XROOTS является важным шагом в переходе от маломасштабных производственных систем, которые в настоящее время эксплуатируются, к системам достаточного масштаба, чтобы дополнить рацион экипажа и улучшить качество жизни в Космосе.

Сообщение Проект XROOTS тестирует космическое будущее вертикальных ферм появились сначала на EastFruit.