“Чиста їжа” – найпопулярніший тренд у розвиненому світі

Рівень розвитку сільського господарства  регіону вказує на економічну розвиненість останього. Якщо розглядати сільське господарство розвинених країн Європи і Північної Америки розвиток якого досягнув високого рівня, та вступив в постіндустріальну стадію, то можливо споглянути те, що зайнятість економічно активного населення  в сільському господарстві лише 2-6 %. У цих країнах «зелена революція» відбулася ще в середині ХХ століття, сільське господарство цих країн характеризується науково-обґрунтованою організацією, підвищеною продуктивністю, застосуванням нових технологій обробітку  та збирання врожаю, сільськогосподарських машин, пестицидів і мінеральних добрив, використанням генної інженерії і біотехнологій, робототехніки і електроніки, тобто розвивається по інтенсивному шляху.

Подібні прогресивні зміни відбуваються і в країнах, що відносяться до типу індустріальних, проте рівень інтенсифікації в них ще значно низький, а частка зайнятих в сільському господарстві вища, аніж в постіндустріальних.

При цьому, в розвинених країнах спостерігається криза перевиробництва продовольства, а в аграрних навпаки, однією з найгостріших проблем є продовольча проблема (проблема недоїдання і голоду).

Якщо розглядати галузі народного господарства, то сільське господарство має найбільший вплив на природне середовище, аніж будь-яка інша галузь. Причина криється в тому, що існує необхідність у величезних земельних площах.

Аналізуючи сільське господарство закордонних держав можна побачити те, що агроландшафт витіснив широколистяні ліси. Крім того, недосконала меліоративна система стала причиною засолення ґрунтів і втрати великої частини оброблюваних земель Межиріччя, обширне розорювання викликало пилові бурі в Казахстані та США, випасання худоби і землеробство призвело до опустелювання в зоні Сахелю в Африці. З іншого боку, застосування мінеральних добрив і отрутохімікатів викликають втрату родіючості грунтів. Дані чинники приводить до: руйнування ґрунтових екосистем, втрати гумусу, водяної і вітрової ерозії ґрунтів, забруднення ґрунтових вод, деградація лісових екосистем (збезлісення), порушення водного режиму на значних територіях (при осушенні або зрошуванні), опустелювання внаслідок комплексного порушення структури ґрунтів і рослинного покриву, знищення природних місць проживання багатьох видів живих організмів і, як наслідок, зникнення рідкісних видів тварин та рослин.

У другій половині ХХ століття стала гострою ще одна проблема – зменшення в продукції рослинництва вмісту вітамінів і мікроелементів та накопичення в продукції як рослинництва, так і тваринництва, шкідливих речовин (нітратів, пестицидів, гормонів, антибіотиків тощо). Причина цього є виснаження ґрунтів, що привела до зниження рівня мікроелементів при інтенсифікації виробництва агропродуктів, особливо в тваринного походження.

З іншого боку, вікова епоха виробництва отруйних речовин для боротьби з шкідниками та  різноманітними захворюваннями рослин викликала появу величезної кількості нових видів шкідників та бактерій, абсолютно стійких до десятків і сотень хімікатів.

Таким чином традиційне сільське господарство використовує  при виробництві продукції забагато дороговартістих та токсичних речовин, що в свою чергу відображається на ціні та якості продуктів харчування.

Вище викладені факти наштовхують тільки на повне переосмислення процесу вирощування їжі, в якому ми повинні відмовитися від застосування ГМО, антибіотиків, отрутохімікатів та мінеральних добрив.

Дана проблема наштовхнула вчених на наступний крок – перенести ферми в міські хмарочоси, а саме вирощувати рослини не в грунті, а в спеціальному поживному розчині, а зпоживання енергії зменшити за рахунок процесу перетворення стічних вод в електрику. При цьому перенесення сільського господарства в хмарочоси  вивільнить сільгоспугіддя для дерев, які допоможуть очистити атмосферу від вуглекислого газу. Крім того, вертикальні ферми будуть вирощувати їжу поруч з місцями її споживання, таким чином, скорочуючи не тільки вартість, але і викиди СО від транспортування.

Проект однієї з таких ферм це 30-поверховий хмарочос вартістю $ 200 мільйонів. Дана ферма дає достатню кількість фруктів, овочів, риби та курятини, щоб нагодувати 50 000 чоловік, проте вона вимагає до себе великої уваги. Невідємною частиною даного виробництва є гідропонна система яка потребує частого поповнення поживних речовин. Проте включення рибних резервуарів в одну систему дає можливість відходам від риб стати добривом для рослин, в той час як рослини очищують брудну воду. Цей конвеєр розроблений ізраїльською компанією OrganiTech, яка створює автоматизовані системи сільського господарства. Повільний потік резервуара несе плаваючі лотки з саджанцями повз поживно-роздаткового пристрою і, до кінця тижня, рослини готові до збирання. Нижче, під саджанцями, плавають багаті білками тиляпії, чиї відходи які містять аміак, тонуть на дно, а бактерії переробляють їх в азот. Система закачує багату азотом воду до саджанців, які споживають азот і повертають чисту воду рибам. Фермери вже виграють, використовуючи гідропоніку, збираючи в 30 разів більші урожаї. У вертикальній фермі механізми живильної поставки і 24-годинне освітлення збільшить  урожай у багато разів.  Але гідропонні методи добрі не для всіх рослин. Такі культури як картопля і цитрусові, повинні пустити коріння в напівтвердий середовищі – грунті або кокосовому волокні. Канадська компанія Omega Garden, такі рослини садять в пористих, заповнених вермикулітом лотках влаштованими в циліндрі, який обертається, щоб періодично опустити кожен ряд рослин в живильний розчин.  Вертикальна ферма – це план інфраструктури міської мережі подібної повному природному циклу. Крім того, системи стічних вод забезпечують найважливіші ресурси ферми: енергію і воду. Каналізацію навколишнього міста можна перенаправити до ферми. Так, механізм “SlurryCarb”, розроблений EnerTech, нагріває і герметизує відходи, розщеплює їх на вуглець і воду. Машина витягує воду, і суцільний потік спалюється в паровій турбіні, яка виробляє електрику. Іншу частину стічних вод обробляють хімікатами, що вбивають бактерії, і після нагрівання та сушіння виготовляють верхній шар грунту. Очищена вода годиться для потреб агрокультури. З будь-яких відходів агрогосподарства можна створити компост, з якого виходить добриво, газ-метан, який може бути спалений для енергії. Максимальний урожай за будь-яку ціну — помилкова мета землеробства, приманка для тих, хто живе одним днем. Мета розумного землеробства — максимально дешеві, якісні і, найголовніше, стабільні врожаї. Щорічні і вічні, як у природі. Досвід показує: висока врожайність — не «трудовий подвиг», а природний побічний продукт ґрунтової родючості і нормалізації агроценозу.

Cт. гр. АІ-17-1 (Агроінженерія) Купець Б., Круть К. (07.02.2018р.)