Биовегетарий: вкусные овощи круглый год
В Новосибирске завершено строительство первой экспериментальной теплицы iFarm Project, где уже растет клубника. И пока агрономы готовятся собирать урожай, редакция блога рассказывает, что же за зверь такой — биовегетарий.
Вегетарий Иванова
За основу теплицы взята идея солнечного вегетария, который в 30-х годах прошлого столетия придумал учитель физики Александр Васильевич Иванов. В то время Украина, где он жил, страдала от энергетического кризиса, и не могла позволить себе тратить слишком много ресурсов на круглогодичное выращивание овощей.
Для решения этой проблемы Иванов разработал гелиотеплицу, пропускающую внутрь себя до 87% солнечных лучей. Поэтому в ней растениям практически не требовалось досвечивание и дополнительное тепло для высокого плодоношения.
Для решения этой проблемы Иванов разработал гелиотеплицу, пропускающую внутрь себя до 87% солнечных лучей. Поэтому в ней растениям практически не требовалось досвечивание и дополнительное тепло для высокого плодоношения.
Учитель физики сумел поставить солнце на службу урожаю. Результаты его работы описаны в книге «Солнечный вегетарий»: «С площади 16,5 кв. м он снимал за год более 200 кг лимонов. Еще там росли ананасы и мандарины. А уж огурцов и помидоров с 1 кв. м собирал по 43−44 кг. И это требовало очень малых затрат на отопление, да и то лишь в холодные зимы 40-х и 50-х годов».
— В поиске технологий для создания теплиц iFarm Project мы наткнулись на солнечный вегетарий. Он практически безэнегозатратен, но только при температуре до -10 градусов, — рассказывает основатель проекта Александр Лысковский. — Мы же живем в России, и в некоторых регионах температура опускается до -50 градусов. Поэтому взяли лучшие наработки Иванова и адаптируем их под наши реалии.
— В поиске технологий для создания теплиц iFarm Project мы наткнулись на солнечный вегетарий. Он практически безэнегозатратен, но только при температуре до -10 градусов, — рассказывает основатель проекта Александр Лысковский. — Мы же живем в России, и в некоторых регионах температура опускается до -50 градусов. Поэтому взяли лучшие наработки Иванова и адаптируем их под наши реалии.
Инженерия
В гелиотеплице Иванова каждая деталь направлена на накопление солнечной энергии внутри конструкции. На это работает и ее расположение по сторонам света. Поэтому экспериментальную теплицу iFarm установили с ориентацией светопрозрачной части на юг.
Что касается используемых при строительстве материалов, то, по словам главного агронома iFarm Project Александра Кузнецова, эта теплица будет не такая, как финальная.
Что касается используемых при строительстве материалов, то, по словам главного агронома iFarm Project Александра Кузнецова, эта теплица будет не такая, как финальная.
— Сейчас наша задача провести эксперименты и подобрать лучшие технологии, которые лягут в основу итогового продукта — «умного» вегетария для круглогодичного выращивания натуральных овощей, — говорит он.
Для сборки каркаса используется профиль ЛСТК. Он легко монтируется и позволяет быстро менять конструкцию: добавлять новые форточки, уменьшать и увеличивать размер секций для выращивания овощей, закрывать светопрозрачную часть утеплителем.
— Чем больше светопрозрачная часть, тем больше теплопотери, а значит растениям нужно обеспечить дополнительное тепло. В результате это скажется на стоимости овощей, — говорит Александр Кузнецов. — Поэтому мы по два раза на дню обсуждаем, нужен ли нашим посадкам естественный свет. Ведь это энергия, которая участвует в фотосинтезе. Насколько ее могут заменить батареи и фитосвет? Выясним.
Если окажется, что зимой солнце малоактивно, и его отсутствие не слишком сильно сказывается на вкусе зелени и овощей, команда iFarm Project планирует закрыть светопрозрачную часть «одеялом Иванова» — глухим утеплителем из пеноплекса. Это позволит тратить на обогрев помещения примерно в десять раз меньше тепла, а значит скорректировать стоимость овощей.
Автоматизация
Еще одна амбициозная задача, которую ставят перед собой основатели проекта, — создание полностью автоматизированной системы выращивания.
— Мы хотим, чтобы человек заходил в теплицу, называл приложению сорт овощей или ягод, который посадил, и больше не принимал в процессе никакого участия, — делится идеями сооснователь проекта Константин Ульянов. — Для этого мы научим систему учитывать различные параметры и настраивать оптимальный климат для каждого выбранного нами овоща.
Внутри и снаружи экспериментальной теплицы установлено несколько десятков датчиков для сбора данных о свете, температуре воздуха, воды, почвы, влажности воздуха и грунта. Информацию принимает компьютер, в него же поступают видеозаписи с камер, расположенных внутри теплицы.
Еще до старта посадок команда столкнулась с проблемой утилизации тепла. Оказалось, что даже в конце ноября в Сибири солнце светит с мощностью в 40 тысяч люксов. И даже при ночном падении температуры воздуха с -2 до -10 градусов вегетарий прогревается с 10 до 30 градусов тепла. А это больше, чем нужно для роста растений.
— Также мы вычислим подходящее количество света для роста каждого сорта зелени и овощей, замерим, сколько лучей пропускает тот или иной поликарбонат, протестируем фитосвет, — комментирует Александр Кузнецов. — Например, разместим светодиодные лампы различной мощности над двумя грядками с посадками одного и того же сорта огурцов. И, возможно, на грядке с меньшим количеством света получим незначительное уменьшение урожая, или урожай по объему будет таким же, но кислым. Все это нам предстоит выяснить в ходе эксперимента.
— Также мы вычислим подходящее количество света для роста каждого сорта зелени и овощей, замерим, сколько лучей пропускает тот или иной поликарбонат, протестируем фитосвет, — комментирует Александр Кузнецов. — Например, разместим светодиодные лампы различной мощности над двумя грядками с посадками одного и того же сорта огурцов. И, возможно, на грядке с меньшим количеством света получим незначительное уменьшение урожая, или урожай по объему будет таким же, но кислым. Все это нам предстоит выяснить в ходе эксперимента.
Чтобы воссоздать полностью естественные условия роста растений, в iFarm Project даже проведут эксперименты с отоплением внутри помещения. Для этого уже сейчас конструкцию разделили на два модуля. В одном установили теплый пол, в другом — оставили открытый грунт и провели воздушное отопление.
После завершения всех исследований команда iFarm планирует вывести на рынок теплицу, которая непрерывно следит за светом, теплом, орошением и воздухообменом и при обнаружении нехватки или переизбытка одного из параметров, самостоятельно его регулирует. При недостатке солнечного света — включает фитолампу, переизбытке тепла — выключает теплый пол, а для полива активирует разбрызгиватель. Конструкция будет совершенствоваться.
Агрономия
По словам Александра Лысковского, в ближайшее время будут проведены эксперименты как с грунтовым, так и вертикальным выращиванием. Сравнение их урожайности, вкусовых качеств и технологий — еще один шаг, который необходим для определения и воссоздания оптимальных условий роста и созревания различных плодов.
Агрономы iFarm подготовили почвогрунт для выращивания органических овощей: смешивали песок, торф и органику, добавили чернозем. Совсем скоро начнут выращивать томаты одного сорта в одинаковых условиях, но с использованием различного биогумуса. Также планируют посеять семена двух разных помидоров черри в одинаковых условиях и провести другие интересные эксперименты.
Команда проекта хочет найти оптимальное решение и для полива растений. Будет тестироваться капельное орошение — трубки с перфорацией проведут под корень каждого кустика и замерят, сколько воды им требуется. Нужно проверить гипотезу о том, что капельное орошение позволяет использовать в несколько раз меньше воды, чем обычный полив.
В настоящее время в биовегетарии созревает клубника, посаженная в конце декабря. Команда iFarm монтирует грядки для томатов и огурцов, готовится засеять семена зелени, редиса. И уже совсем скоро можно будет оценить вкусовые качества первого урожая.