Суть концепции вертикальных ферм — в выращивании культур друг над другом. Для вертикального земледелия понадобится гораздо меньше площади, чем для традиционной теплицы. Такому домашнему производству хватит и подоконника. Настольная многоярусная теплица может разместиться на балконе или вдоль одной из стен кухни.
Преимущества вертикальных ферм
Проекты вертикальных ферм заявляют следующие характеристики:
стабильность урожая, который не зависит от природных условий;
применение информационных технологий, в частности интернета вещей и машинного зрения для контроля и оптимизации роста урожая;
применение систем сбора и очистки воды, позволяющих снизить водопотребление на 95 % относительно традиционных агропроизводств;
повышенное потребление углекислого газа;
замкнутый цикл вентиляции, очистка и ионизация воздуха в залах выращивания, позволяющий исключить возникновение вредителя и фитопатологий, использование пестицидов, гербицидов и инсектицидов;
гибкая конструкция с возможностью лёгкого расширения производства;
возможность размещения в черте городов, в перепрофилируемых объектах индустриальной инфраструктуры;
энергетическая независимость (при использовании солнечной и ветровой энергии).
Самый простой пример примитивной гидропонной системы – это выращивание зеленых пёрышек лука в поддоне с водой. Такая «ферма» наверняка была в доме у каждого. Суть гидропонной системы в том, что растение выращивается без использования почвы. Почву заменяет вода и питательные вещества, растворенные в ней, которые подаются непрерывно к растению; так же необходимым условием является обеспечение хорошего дренажа и аэрации растений. Система замыкается на непрерывную циркуляцию. Благодаря тому, что растения постоянно получают питательные вещества и кислород в нужном объеме, происходит их быстрый, по сравнению с выращиванием в грунте, рост.
Гидропонная ферма своими руками
Гидропонные системы, которые можно устанавливать на даче, недавно начали появляться на прилавках наших магазинов. Поэтому многие садоводы-огородники уже освоили принципы создания гидропонных систем своими руками. Важное правило для всех тех, кто хочет создать гидропонную ферму, заключается не в выборе её типа и технических устройств, а в правильном подборе питательных веществ – для каждого растения они свои. Кроме того, крайне важно подобрать концентрацию – все эти моменты следует внимательно изучить в инструкции к препаратам, приобрести которые можно в специальных магазинах (в том числе, в сети).
Простейшую гидропонную ферму, без использования насоса, о которой говорилось выше, может сделать каждый – затруднений тут нет никаких. Достаточно лишь взять поддон (с двойным дном или без), поместить в него растения и водную питательную среду (лучше всего в таких случаях использовать в качестве почвозаменителя керамзит или гравий – они напитываются влагой и отдают её корням растений по мере необходимости), и вот уже небольшая гидропонная ферма готова. Единственное, что в дальнейшем необходимо будет делать – это периодически вручную поливать растения.
Гидропонная ферма с насосом – автоматизирована, и практически исключает участие человека в своей работе. Правда, сделать её будет сложнее, а сборка потребует определенных навыков и знаний. Чаще всего для самодельных гидропонных систем используют пластиковые трубы большого диаметра, в которых делают отверстия для растений (растения следует помещать в трубы в специальных емкостях с дырочками для корней). Затем в трубы с помощью насоса (можно взять аквариумный для небольших систем) подается питательный водный раствор, который, после прохождения по системе, сливается вновь в основной резервуар, а затем опять подается в трубы, через определенный промежуток времени (потребуется таймер времени). В качестве резервуара для слива раствора, нужно взять емкость объемом не менее 50 литров.
Питательный раствор. Основы приготовления Вода должна быть чистой – отстоянной пару дней, а может быть даже пропущенной через фильтр.Изначально необходимо измерить уровень pH воды, чтобы откорректировать его до нужного значения. Корректировка рН проводится при помощи рН регуляторов – сухих или жидких. Существуют отдельные регуляторы для повышения и для понижения значения кислотности. Поскольку концентрация кислоты в регуляторах очень высокая, то добавлять надо по чуть-чуть, замеряя уровень pH после каждого добавления, до тех пор, пока значение pH не попадет в оптимальный для растения диапазон 5,5-6,5. Помните, что верхняя граница значения более жесткая, поскольку рН имеет естественную склонность к повышению.Также, если у вас есть EC/TDS-метр, будет не лишним замерить и уровень электропроводимости воды. Это важно знать, так как при добавлении удобрений в указанной производителем дозировке может случиться перенасыщение раствора солями. Так что если ваша вода по какой-то причине обладает высоким уровнем электропроводимости, то ее необходимо фильтровать.
Когда вода для раствора отрегулирована по уровню рН, можно приступать к насыщению ее питательным веществом. Для гидропоники подходят минеральные удобрения. У многих производителей разработаны отдельные серии для гидропонного метода выращивания. Удобрения бывают одно-, двух- и трехкомпонентными.Однокомпонентные удобрения просты в применении, но зачастую имеют ограниченный состав питательных веществ, поскольку многие вещества, находясь в одной емкости, могут вступать в нежелательные реакции.Большинство производителей делят удобрения на два компонента в соответствии со стадией роста – один компонент на вегетацию и один на цветение. Это связано с тем, что на разных стадиях развития растение нуждается в разных питательных веществах - больше азота на вегетации, фосфора на цветении.Ну, а трехкомпонентные удобрения – это технологический венец. Благодаря такому разделению достигается максимальный диапазон питательных веществ. Но и добавляется хлопот в приготовлении раствора, ведь внести один компонент быстрее и проще, чем три.Каждое удобрение сопровождается таблицей применения. Как правило, интуитивно из нее становится понятно, сколько мл на литр (или иной объем) необходимо добавлять в воду. Дозировки обычно растут вместе с растением. Будьте внимательны и следите за тем, что бы дозировка всегда соответствовала неделе роста. Для примера рассмотрим таблицу применения удобрений Hesi Hydro (см. картинку ниже).Из данной таблицы мы понимаем, что удобрений в линейке Hesi для гидропоники три штуки – Hesi Hydro Grow, Hesi Hydro Bloom и PK13/14.Компонент Hydro Grow используется на вегетативной стадии роста. Дозировка для растения, выращенного из семян, и для клона различается – 50 мл и 25 мл соответственно.В таблице так же мы видим всего две недели вегетации, не надо относиться к этому строго. Если ваше растение нуждается в более продолжительном периоде, то просто следуйте указанной дозировке на всех последующих неделях вегетативного роста.Как только растение вступит в фазу цветения, нужно использовать второй компонент Hydro Bloom – дозировка 50 мл на 10 литров в течение всей фазы цветения.Третий компонент PK13/14 является симулятором цветения, который удовлетворяет повышенную потребность растений в фосфоре и калии, характерную для данной стадии. Его применение начинается со второй половины цветения, дозировка постепенно увеличивается от 2,5 до 15 мл на 10 литров воды.Помимо удобрений в раствор добавляются стимуляторы. Они не являются обязательным элементом питания, но при их использовании результат будет существенно заметен. Стимуляторов на рынке не меньше, чем удобрений – для корнеобразования, для иммунитета, для цветения, защита от грибков и насекомых, стимуляция метаболизма и прочее. Главное убедитесь, что выбранный вами стимулятор подходит для гидропоники.Отдельно упомянем, что существуют и органические удобрения, подходящие для гидропоники. Так называемый метод биопоники, изобретенный компанией GHE и реализованный в серии BioSevia.После добавления удобрений и стимуляторов проверьте уровень электропроводимости получившегося раствора. Он не должен превышать рекомендованных значений:
стадия рассады 0.4-0.6 (250-380ppm);
стадия вегетации 1.2-1.5 (700-900ppm);
стадия цветения 1.5-2.1 (900 - 1300ppm).
Если уровень электропроводимости выше допустимого, добавьте чистой воды.
Освещение. Особое внимание уделяют подсветке растений, так как при недостатке освещения не помогут даже самые эффективные удобрения. Подсвечивают обычно специальными люминесцентными лампами либо другими фитолампами: растения длинного светового дня — 12-16 часов в сутки, короткого — около 10 часов. Лампы располагают на расстоянии 15-30 см для цветущих видов и 30-60 см — для декоративнолистных.
Температура. Растения оберегают от сквозняков, переохлаждения и перегрева. Температуру в помещении поддерживают не менее +20 град, днем и +16 град, ночью. Важно, чтобы температура питательного раствора была выше температуры воздуха на 3-5 градусов.
Влажность. Для видов, требующих повышенной влажности воздуха (при герметичных гидропонных системах), создают ее обычными способами — опрыскивают листву растений мягкой водой и расставляют вблизи емкости с влажным керамзитом.
Растения в вертикальных фермах созревают вдвое быстрее, давая урожай круглый год. При экономии ресурсов, производительность этого метода — втрое-вчетверо выше, чем в обычных оранжереях. Процесс дозревания ускоряет технология контролируемых условий. В вертикальных фермах исключено влияние климатических факторов: развитием культур руководит автоматика. С помощью специального программного обеспечения включается интервальный полив, измеряется влажность и температура воздуха. Искусственный интеллект может даже собрать за вас урожай, но в домашних условиях это и вручную сделать нетрудно.