Ситифермерство
Ситифермерство – это новое направление в сельском хозяйстве, когда продукты - растения (например, овощи, ягоды, зелень) или альтернативные белки (например, съедобные насекомые и водоросли) выращиваются в городе, а не за его пределами. Такой подход дает обеспечивает независимость урожая и поставок от климатических и экономических условиях, экономию на логистике и ресурсах, что очень актуально для перенаселенных территорий. Сокращение затрат позволяет снизить стоимость продукции, не говоря уже о том, что люди получают возможность есть свежие овощи и зелень, которые не преодолели тысячи километров пути, чтобы попасть на стол к покупателю.

Понятие ситифермерства возникло в 2012 году в Сингапуре, где впервые использовали систему вертикального озеленения для создания фермы на крыше небоскреба. Сегодня этот подход переняли многие передовые страны с высокой плотностью населения с множеством неиспользуемых помещений типа старых заводов, складов и т.д. Так выращивают зелень, помидоры черри, клубнику, редис – что-то небольшое, что не растет высоко вверх и размещается на ограниченных по высоте полках. Из общего объема выращенных таким образом продуктов – около 40% микрозелень. Эти продукты можно производить рядом и доставлять до потребителя за 2-3 часа, экономя на логистике и ресурсах.

В ситифермерстве существуют основные технологии: грунт, гидропоника на разных субстратах (аэропонику можно отнести к гидропонике), аквапоника, хайпоника.
Гидропоника
Гидропоника является наиболее распространенной техникой выращивания в современных теплицах. При использовании гидропоники корни получают питание из питательного раствора, который доставляется через ряд желобов и каналов.

Гидропонику можно подразделить на жидкие системы, в которых не используется поддерживающая среда, и агрегирующие системы, в которых для стабилизации растений используется твердая среда для выращивания.

Гидропонные системы также подразделяются на закрытые и открытые. Гидропонные системы, в которых нет среды для выращивания, обычно являются закрытыми системами, а гидропонные системы, в которых используются среды для выращивания, могут быть закрытыми или открытыми системами. В закрытой системе один и тот же питательный раствор рециркулируется, и концентрации питательных веществ контролируются и корректируются соответствующим образом. В открытых гидропонных системах для каждого цикла орошения вводится свежий питательный раствор. Питательный раствор обычно доставляется растениям с помощью капельной системы. Основным преимуществом закрытых гидропонных систем по сравнению с открытыми системами является их эффективность в использовании воды и питательных веществ. С другой стороны, вода, которая циркулирует в гидропонике, дает дополнительный вес, что отражается на увеличении материалоемкости конструкции.

Поскольку в гидропонике корни всегда погружены в воду, для выращивания предпочтительны те культуры, которые более устойчивы к заболачиванию, такие как капуста, салат и помидоры. В случае возникновения избыточного количества раствора для его откачивания требуются водяные насосы.
Аквапоника
Аквапоника - это объединение аквакультуры (выращивание рыбы) и гидропоники (выращивание растений без почвы), при котором рыба и растения выращиваются вместе в одной интегрированной системе, поддерживающей минимальные колебания уровня питательных веществ и кислорода. При этом корни растений висят прямо в аквариуме. Рыбные отходы служат источником органической пищи для растущих растений, а растения обеспечивают естественный фильтр для воды, в которой живут рыбы. Третьими участниками являются микробы (нитрифицирующие бактерии) и компост из красных червей, которые процветают в растущих средах. Эти микробы превращают аммиак из рыбных отходов сначала в нитриты, затем в нитраты и твердые вещества в компост, который является пищей для растений.

Рыбоводческое хозяйство выполняет функции утилизации отходов, источника питательных веществ для растений и производства пищи (рыбного филе) в пределах вертикальной фермы. Это повышает эффективность фермы за счет использования воды для орошения растений и растительных отходов для создания пищи в виде съедобной биомассы рыбы.

В аквапонике используется вид рыбы тилапия по следующим причинам:
  • тилапия может потреблять широкий спектр кормов;
  • температура тропической воды, требуемая для тилапии, идеально подходит для вертикальной фермы, так как такая температура обеспечивается светодиодным освещением;
  • тилапия очень эффективна в превращении корма в животный белок, соотношение массы корма к рыбе колеблется от 1,5 до 2 в зависимости от условий воды и качества корма;
  • благодаря своему вкусу, который многим нравится, тилапия получила широкое распространение.
Хайпоника
Изобретатель хайпоники Сигэо Нодзава, президент компании «Киова» (Япония), потратил 20 лет на эксперименты. Суть этого метода – гидропоника и компьютерные технологии. Питательный раствор непрерывно циркулирует, питая растения только теми веществами, которые ему необходимы, именно в данный период развития, а их концентрация в несколько раз выше, чем бы растение могло получить из почвы. Хайпоника является наиболее прогрессивным подвидом гидропоники, появившимся сравнительно недавно благодаря усовершенствованию классических гидропонных методов.

Несмотря на то, что Хайпоника появилась совсем недавно, сегодня есть уже и дыни, с одной лозы которых собирается более 90 плодов весом 1,2 кг, и огуречное дерево, дающее 3000 огурцов, и чудо-томат, дающий 4000 плодов за 3 месяца, и 6-метровый сахарный тростник. Даже папайя растет в хайпонике не хуже, чем в тропиках, хотя обычно в японском климате она не произрастает. Специальная аппаратура создает оптимальные температуру, влажность и другие характеристики. В результате скорость развития и созревания плодов возрастает в 3-4 раза.

Понадобилось 1000 экспериментов и долгие годы кропотливой работы, чтобы разработать питательные составы для каждой культуры. Компания держит в строгой тайне свои формулы растворов. Известно, что никаких стимуляторов, гормональных и других препаратов, искусственно ускоряющих рост, в них не применяется. Никаких опасностей или побочных эффектов для человека плоды, выросшие на хайпонике, не представляют, а по качеству ничуть не уступают обычным плодам.
Выращивание на пленке
Это новая методика, разработанная в Японии физиком полимеров доктором Юичи Мори, Mebiol Inc., Imec®. Растения, выращенные на тонкой пленке из гидрогеля, поглощают воду и питательные вещества через наноразмерные поры. Вирусы и бактерии блокируются пленкой, что позволяет получить очень безопасный продукт без использования химикатов. Из-за пленочного барьера и низкого потребления воды культуры растут немного медленнее, чем обычно, что ускоряет синтез сахара и аминокислоты, способствуя высокой сладости и питательности.

Ферма Farmers Cut (Гамбург, Германия) использует систему выращивания на пленке для выращивания своих микрозелени, мини-овощей и съедобных цветов. Это обеспечивает эффективность, компактность, гигиену и преимущества в обращении по сравнению с другими системами. При этом, по мнению Марка Корзилиуса, основателя Farmers Cut, требуется много проб и ошибок, чтобы система работала гладко и эффективно.
УрбаниЭко
Всеобщая проблема
Производство продуктов питания крупными производителями требует значительных сельскохозяйственных территорий (полей, пастбищ), водных ресурсов,применения пестицидов, приводящих к загрязнению почвы и продуктов. Выращивание продуктов за пределами городов влечет издержки на логистику продуктов питания в города. Снижение качества продукции вследствие длительных перевозок и хранения.

Жители городов недополучают свежей зелени, особенно в зимнее время.
Способ решения
Создание вертикальных ферм для производства экологически чистой свежей зелени в городе: в квартирах, офисах, неиспользуемых помещениях.
Целевой образ
В будущем экологически чистая свежая зелень круглогодично выращивается на сити-фермах прямо в городах и доставляется потребителю за 1-3 часа, экономя дорогостоящие земельные ресурсы, затраты на доставку и хранение.
Схема организации эксперимента
Начиналось всё как образовательный проект. Впервые проект школы сити-фермерства УрбаниЭко Татьяна Дубовская представила на конкурсе «Инновации в образовании» в 2016 году. Первый год партнёры проводили мероприятия, лекции, учились сами. Через год решили сделать «умную» теплицу на продажу, которую можно поставить в рестораны. Каждая полка прототипа имела свое управление микроклиматом дистанционно. В 2017 г. на выставке в Манеже УрбаниЭко получили заказ от вегетарианского ресторана «Шанти» в Москве. Для них сделали стеллажи с разным климатом, где росли пряные травы и микрозелень. Затем — пилот в магазине «Город-сад» на Мичуринском проспекте.

В декабре 2018 года команда запустила первую вертикальную ферму площадью 100 м² м.«Кантемировская» в Москве.

Высокая цена на электроэнергию является сдерживающим фактором повсеместного внедрения практики. Развитие энергосберегающих технологий (например, светодиодных ламп) позволит до некоторой снизить эти издержки.
Инструменты и технологии
  • Школа ситифермерства: он-лайн курсы, вебинары, экскурсии, стажировки)
  • Вертикальные автоматизированные умные теплицы и ситифермы с использованием гидро-, аэро- и аквапоники
  • Биореакторы для выращивания водорослей и съедобных насекомых (под запрос)
  • Сообщество развития ситифермерства в России (более 2 000 человек в социальных сетях)
Планы на масштабирование
  • В течение 30 лет сформировать привычку у городских жителей круглогодично употреблять свежую зелень, выращенную ситифермерами.
  • Создать сеть ситиферм, достаточных для организации полноценного здорового питания в городах, с использованием альтернативного протеина и вертикальных зеленых ферм.
  • Разработка новых продуктов еды будущего для ситифермеров
  • Развитие сообщества ситифермеров, обеспечивающих продуктовую независимость горожан, как на высвободившихся промышленных городских площадках, так и в жилых помещениях
  • Расширение сотрудничества с образовательными учреждениями.
Нормы и ценности
  • Сокращение пахотных земель вокруг города

  • Чистая продукция одинакового качества

  • Высокие урожаи по сравнению с традиционным с/х

  • Доставка свежей продукции до потребителя с сити-фермы должна занимать не более часа

  • Бизнес организуют в основном айтишники (крупные тепличники не занимаются),

  • Самоокупаемость в отличие от субсидированного с/х

Сообщества и лидеры
Татьяна Дубовская, лидер сообщества по развитию ситифермерства в России, организатор агрохакатонов и агромейкертонов, частный техноброкер, работающий со стартапами, основатель УрбаниЭко - школы и оборудование для ситифермеров, co-founder MaverickVBuilder частной студии по venchure building

Союзники
  • Fablab МИСиС - партнер проведения агрохакатонов и агромейкертонов
  • MaverickVBuilder - партнер по работе с новыми технологиями и стартапами
Что можно сделать сейчас для того, чтобы присоединиться к практике:
Узнать больше о направлении ситифермерство от эксперта Татьяны Дубовской в видеолекции.
Договориться и провести со специалистами сообществ ситифермеров (например, УрбаниЭко) встречи, мастер-классы, лаборатории, школы или пройдите у них стажировку, предлагаемые курсы.
Стать волонтером в сообществах ситифермеров.
Разработать проект мини ситифермы, начать практиковать выращивать микрозелень, ягоды на основе гидропоники у себя на даче, в школе или подоконнике.
Провести исследование своего района с целью выявления людей или хозяйств, практикующих ситифермерство. Вы можете нанести информацию о них на нашу карту или присоединиться к ним, если случится понимание общности ценностей и целей.
Попробовать организовать свой кружок по направлениям сити-фермерства (гидропоника, аэропоника) или сообщество вместе с родителями и друзьями.