Проект (часть 1): гидропоника, аэропоника, аквапоника и другие технологии в производстве сельхозпродукции.

Приблизительно через 50 лет 80% населения Земли будут жить в городах. 80% земли, которая может использоваться для выращивания продуктов растениеводства, уже используется; и 15% от этой земли – серьёзно повреждены десятилетиями варварских сельскохозяйственных методов. Это тупик. Он маячит вдали. Думать о выходе из него нужно сегодня. Чтобы их всех накормить, вероятно, следует перенести в города и сельское хозяйство. Но как это сделать? Общая мысль не нова: взять больше урожая с меньшей площади, да ещё прямо в городской черте. Можно привести минимум один крупный довод за: расходы на транспорт сельхозпродукции в мегаполис тоже не шутка. Идея городских ферм, или ферм-небоскрёбов, всё не даёт покоя архитекторам. Не первый год длятся споры об эффективности таких сооружений и их оправданности с точки зрения защиты окружающей среды. И, видимо, баталии идут не случайно. Недавно появилось сразу несколько свежих проектов из этой серии, один проект причудливее другого.

 

История исследований по выращиванию растений не на естественных почвах начинается с глубокой древности. Археологические раскопки свидетельствуют, что висячие сады древнего Вавилона, так называемые «сады Семирамиды», вошедшие в число “Семи Чудес Света” были одной из первых удачных попыток земледелия на искусственных почвах. Плавающие сады Ацтеков в Центральной Америке — еще один пример удачного применения гидропоники. На берегах Озера Теночитлан (Мексика) кочевые племена были вытеснены с пахотных плодородных земель враждебными более сильными соседями. И тогда ацтеки построили из длинных стеблей тростника плоты. На них они уложили ил, поднятый со дна озера. Эти плоты назывались “Чампас”. На них выращивался обильный урожай овощей, цветов, и даже деревья замечательно росли и плодоносили. Влагу растения получали корнями, которые пробивались вниз к воде.
Слово “гидропоника” произошло от двух греческих : “hydro”-вода и “ponos” — работа. Этот предельно простой принцип принимается за основу для всех форм современной гидропоники.

Гидропоника в настоящее время стала наукой о выращивании растений на искусственных почвах с использованием натуральных или искусственных субстратов, таких как гравий, песок, торф, опилки, минеральная вата. Необходимые для роста питательные вещества растворяются в воде и этот раствор подается к растениям в точных дозах и в заданных интервалах времени.

Во всем мире сегодня экономически обосновано применение методов гидропоники в земледелии. Значительно снижаются затраты на обработку почвы, защиту от вредителей и сорняков. И, что более важно, использование безземельных субстратов позволяет выращивать больше растений на ограниченной площади. Вода и удобрения используются значительно рациональнее за счет снижения потерь и возможности многократного использования. Гидропонические системы позволяют управлять ростом растений в разные этапы их развития путем изменения состава питательных веществ и влажности субстрата. Что естественно увеличивает их урожайность. У земледельца возникает уникальная возможность точного прогнозирования и управления урожаем.

В последнее десятилетие Гидропоника совершила большой шаг вперед в своем развитии за счет применения последних достижений науки и техники, передовых технологий. В современных гидропонных системах используются исключительно пластмассы. Даже насосы изготавливаются с покрытием из эпоксидной смолы. Использование материалов такого типа вместе с нейтральными субстратами — путь к успеху за счет долговечности и безвредности для растений и человека. Далее. Пластмассы освободили производителей от используемых до сего времени дорогих конструкций желобов и баков сделанных из металла. С разработкой пригодных для использования насосов, таймеров, пластмассовой сантехнической арматуры, электромагнитных клапанов и другого оборудования, гидропонные системы теперь могут быть полностью автоматизированы, уменьшая как основные так и производственные издержки.

Другим важным прорывом в Гидропонике явилась разработка полностью сбалансированного питания для растений. Исследования в этой области все еще продолжаются, но уже сегодня предлагается множество готовых решений. Большинство из них действительно отвечают необходимым условиям, но лишь некоторые из них, будут приемлемыми без использования дополнительных добавок на разных этапах получения урожая. Понимая все преимущества данного метода, в процессе его развития эффективно участвуют и другие страны: Австралия, Новая Зеландия, Испания, страны Южной Африки, Израиль, Италия, Скандинавские страны .Многие овощные продукты в Европе выращивают на гидропонике. Этот список далеко не полный, но он дает некоторое представление о широте распространения этого метода. Даже клубника (фото) не только выращивают но и сбор ягод облегчается при такой технологии.

С развитием технического прогресса все большее значение приобретает развитие гидропонных систем. Удешевляется производство конструкций позволяющих выращивать продукцию данным способом, соответственно снижается ее себестоимость. Применение современных питательных растворов позволяет значительно увеличивать урожайность культур и сокращать площади под их посев. Разработки в области проектирования систем позволяют выращивать растения не только компактно на одном уровне, но и заполнять объем используемых под данный процесс помещений, тем самым экономя рабочую площадь и повышая выход готовой продукции. При этом значительно снижаются трудозатраты в обслуживании растений.

Ещё более эффективна техология аэропоники. Аэропоника (воздушная культура) ­ технология выращивания растений на питательном растворе без использования субстратов. Растения находятся в подвешенном состоянии и с определенным интервалом времени в свободно свисающие корни растений впрыскивается питательный раствор. Интервал задается исходя из времени поглощения и испарения питательного раствора (корни не должны высыхать). Для этого в сосуде, где находятся корни, помещается туманообразующий распылитель, с помощью которого несколько раз в сутки по 2-3 минуты корням подается питательный раствор в виде мельчайших капель. При аэропонном выращивании особенно важно позаботиться о поддержании повышенной влажности воздуха в пространстве, окружающем корни, чтобы они не засохли, но при этом обеспечить доступ воздуха к ним.При использовании аэропоники уменьшается количество воды и удобрений по сравнению с грунтовой культурой; урожайность же обычно выше, а созревание овощей более раннее.Это влияние отсутствия конкуренции, когда система выращивания становится самодостаточной и вся борьба за выживание просто не нужна. ПОВЫШАЕТСЯ И УРОЖАЙНОСТЬ ПОЧТИ В ДВА РАЗА.

Сегодня эти технологии могут прийти в наш дом и, хотя бы частично, обеспечивать потребности семьи в свежих овощах в течении всего года. Для этого необходимо создать и обеспечить производство так называемых микрорастилен, обеспечивающих на локальном уровне все технологические особенности домашнего выращивания. Аквапоника во многих странах, особенно в Канаде (там тоже как и у нас холодно), становится все более популярной и все чаще используется как инструмент для обучения. Многие школы приобрели мини установки аквапоники и используют их для исследований и обучения. Все это демонстрируется школьникам и студентам для того, что бы они поняли простые принципы экологии и биологии.

Вероятно, в будущем большинство традиционно выращиваемых культур будут переведены на производство данным методом. Ниже мы приводим такие устройства, обеспечивающие возможность выращивания широкое разнообразие продукции селского хозяйства непосредственно вдомашних условиях. В разговоре один из возможных потребителей выразил пожелание, что ему для семьи нужно; для спальни растильня цветов, в детской нужно растить ягоды или фрукты, в столовой нужны свежие овощи для закуски, ну а для тёщи на кухне просто необходима разообразная зелень.

Развитие идей, связанных в том или ином виде с преобразованием среды производства продуктов питания, нашли своё продолжение и получили дальнейшее развитие. Аэропоника это технология выращивания растений на питательном растворе без использования субстратов. Растения находятся в подвешенном состоянии, и с определенным интервалом времени в свободно свисающие корни растений впрыскивается питательный раствор. Вспомните мангровые леса Амазонии, где ситуация аналогична естественной аэропонике.

Но где они (растения) находят необходимые для жизи питательные элементы? Отсюда рукой подать к идее симбиоза, единства флоры и фауны. Так появилась технологическая идея аквапоники. Аквапоника (Aquaponics) — это искусство выращивание рыбы и овощей в симбиозе. Продукты жизнедеятельности рыб содержат питательные вещества для растений, но являются токсичными для самих рыб. Растения поглощают эти вещества, что обеспечивает им необходимое питание, и тем самым, очищают воду для рыб. Очищенная вода возвращается обратно к рыбам, затем цикл повторяется. Это непрерывный процесс. Осетровый «навоз» ничем не хуже коровьего, а может даже и полезнй для растений. Не зря же пойменные луга дают высокие урожаи. Аквапонная система опирается на естественные отношения между водными животными и растениями, что весьма благоприятно для сохранения окружающей среды. Вода добавляется лишь по мере поглощения растениями, испарения в воздухе или удаления биомассы из системы.

Общая мысль не нова: взять больше урожая с меньшей площади, да ещё прямо в городской черте. Можно привести как минимум один крупный довод за: расход на транспорт сельхозпродукции в мегаполис это не шутка. Добавьте более лёгкую, чем в поле, автоматизацию, передовые энергетические источники и стерильность продукции. Ведь защита растений и животных от болезней, вредителей, сорняков и прочих напастей «открытого» фермерского хозяйства в данном случае максимальна. Чем не будущее сельского хозяйства?

Эта идея нашла активную поддержку населения многих стран и даже не очень «голодных». Появились множетво разроботок от комнатных устройств, до специализированнх фермерских хозяйств. Одна радикальная группа в США решила сократить радиус происхождения собственной еды величиной в 100 миль. А вот их французский последователь пошёл дальше, решив, что всяческие белки с витаминами да калориями человек вполне может выращивать прямо у кухонного стола. Так появилось массовое в мире движение, которое получило название «Местная река» (Local River). На ниже приведенной схеме представлен симбиоз совместного существования сибирского осетра и клубники.

Эффективен ли такой для нас? Не знаю. Но в холодной Канаде он нашёл своё распространение, охватив при этом широкий диапазон флоры и фауны учавствующих в таком симбиозе. А мы мало отличаемся от климата Канады.

Оставить комментарий

Вы должны Войти чтобы оставить комментарий.