Vertikali žemdirbystė
Prieš porą metų buvo didžiulė vertikalių ūkių banga, bet praėjus laikui nelabai kas kalba apie tai. Visai nesenai išgirdau apie Dyson vertikalų braškių ūkį ir pagalvojau, kad laikas pasidomėti, nes ta tema man pasirodė labai įdomi.
Tai kas atsitiko? Silicio slėnio vyrai pagalvojo, kad gali revoliucionizuoti žemės ūkį, paėmė daug pinigų iš investuotojų, bet paaiškėjo, kad žemės ūkis yra sudėtingiau nei programinė įranga, reikalauja daugiau pinigų, o pelnai nepalyginamai mažesni, taigi, daugelis įmonių bankrutavo. Aišku, tai nereiškia, kad vertikalių ūkių neliko visai, net Lietuvoje man pavyko rasti du, bet tai kas yra šiandien nereiškia, kad bus rytoj, o ir dabar jų yra gerokai mažiau nei prieš kelis metus.
Kas yra vertikali žemdirbystė?
Žmonės gali gyventi vieno aukšto namuose, bet tam reikės labai daug žemės. Jeigu apgyvendintume žmones daugiaaukščiuose, tai tame pačiame žemės plote galėtume sutalpinti daugiau žmonių. Lygiai tas pats klausimas buvo užduotas ir žemės ūkiui: ar galėtume auginti vaisius bei daržoves vertikaliai ir sutaupyti vietos, bei gauti didesnį derlių? Kaip suprasite skaitydami tekstą toliau, atsakymas nėra tiesmukiškas taip, atsakymas yra labiau komplikuotas.
Jeigu jūs kabinate gėlių vazonus ant savo namo sienos, tai jau teoriškai galima laikyti vertikalia žemdirbyste, bet čia mes kalbėsime ne apie laisvalaikio praleidimą, o gerokai sudėtingesnį verslą.
Istorija
Kai kurie žmonės sako, kad pirmasis vertikalios žemdirbystės pritaikymas buvo kabantys Babilono sodai, bet čia tas pats kaip sakyti, kad Baltų dievai kilo iš Olimpo. Vertikalios žemdirbystės idėja yra gerokai naujesnė.
Pirmą kartą terminas vertikali žemdirbystė buvo paminėtas 1915 metais. Gilbert Ellis Bailey išleido knygą pavadinimu „Vertical Farming“. Tiesa, termino reikšmė buvo kita. Gilbert kalbėjo apie dirvožemio sluoksnius ir skirtingas jų sudėtis.
1999 metais Kolumbijos universiteto (Niujorkas, JAV) profesorius Dickson Despommier iškėlė idėją fermas perkelti iš kaimų į dangoraižius, kad miestų gyventojai galėtų gauti šviežio maisto. 2001 metais profesorius kartu su savo studentais sukūrė pirmą vertikalaus ūkio prototipą.
2009 metais Dickson Despommier išleido knygą „The Vertical Farm: Feeding the World in the 21st Century“, kuri sulaukė didelio susidomėjimo.
2012 metais Singapure buvo atidaryta pirma komercinė vertikali ferma.
Kaip veikia vertikalūs ūkiai?
Vertikalūs ūkiai (dažniausiai) visiškai nenaudoja dirvožemio. Populiariausias būdas yra daiginti augalų sėklas kokosų drožlėse (gali būti naudojamas perilitas arba avies vilna) ir tuomet, kai augalai išleidžia tinkamo dydžio šaknis, jie yra perkeliami į hidroponinę sistemą.
Hidroponika – tai augalų auginimas vandenyje. Vanduo yra prisotinamas maistingomis medžiagomis ir nuolatos cirkuliuoja tarp augalų.
Kitas būdas yra aeroponika. Aeroponikos atveju augalų šaknys kaba ore ir nuolatos yra purškiamos maistingų medžiagų migla. Teoriškai yra ir daugiau būdų, kurie galėtų būti naudojami, bet kiek ieškojau neradau nei vieno ūkio taikančio kitus metodus.
Aišku, dirvožemio nenaudojimas yra tik labiausiai reklamuojamas vertikalių ūkių aspektas. Taip pat svarbu yra kontroliuojama temperatūra, drėgmė bei šviesa. Galima sakyti, kad vertikalus ūkis yra visiškai uždara ekosistema.
Kaip atrodo vertikalūs ūkiai?
Visaip. Mažiausias vertikalus ūkis gali būti įkurtas transportavimo (jūriniame) konteineryje. Dabar jau bankrutavusi kompanija pardavinėjo tokius konteinerius paprastiems žmonėms ir siūlė pasistatyti šalia savo namų.
Eden Green iš lauko atrodo kaip didžiulis šiltnamis. Viduje yra daugybė vertikalių sienų, kur augalai auga viena eile. Eden Green pasirinko šiltnamio formatą, kad galėtų išnaudoti saulės šviesą, tačiau viduje yra lempos, kurios keičia savo poziciją priklausomai nuo poreikio.
Vertikalūs ūkiai dažniausiai naudoja raudonas ir mėlynas LED lemputes, kas suteikia jiems violetinį atspalvį.
Problema su šiltnamio tipo ūkiais yra ta, kad jie šviečia ir naktį, todėl negali būti statomi arti gyvenviečių, nes gyventojai bus nelaimingi dėl gausios šviesos naktį. Kita vertus, taip pat negalime apsimesti, kad šviesos tarša iš tokių pastatų neįtakoja aplinkinės gamtos ir laukinių gyvūnų.
Jones Food Company iš lauko pusės atrodo kaip eilinis sandėlis. Nėra jokių indikatorių, kas slepiasi to pastato viduje. Pastato vidus iš principo irgi atrodo kaip didžiulis sandėlis: daugybė lentynų, ant lentynų padėklai su augalais. Kadangi, sienos nepraleidžia šviesos, tai visa šviesa ateina iš LED lempučių, kompanija elektros kainą bando kompensuoti ant stogo įrengusi saulės baterijas.
Privalumas tokio tipo ūkio, kad ją gali įrengti bet kuriame apleistame sandėlyje, nesvarbu kaip arti ar toli jis yra nuo miesto. Bet palyginus su šiltnamio tipo fermomis išlaidos elektrai yra didesnės.
Cubic farms iš principo naudoja konteinerių sistemą. Kiekvienas konteineris gali talpinti 250 padėklų su augalais, kurie pritvirtinti ant grandinių. Konteinerio viduje padėklai nuolatos rotuoja, kad augalai gautų vandens ir galėtų pasidžiaugti dirbtiniu apšvietimu, kuris įrengtas tik konteinerio viršuje. Ši idėja man pasirodė labai įdomi, nes kiekvienam konteineriui galima suteikti skirtingas klimato sąlygas. Ką gerokai sunkiau padaryti naudojant atvirą šiltnamio ar sandėlio formatą.
Dyson Farm iš lauko pusės atrodo kaip šiltnamis, o viduje jie sukūrė labai keista mechanizmą, kur dešimt lovelių yra pritvirtinti prie apskritimo ir jie nuolatos rotuoja. Nesu tikras kokį tai privalumą suteikia ir tai akivaizdžiai turi mažesnę talpą, nei bet kuri anksčiau minėta vertikali ferma.
Lietuvių liaudies išmintis sako, kad vienas paveiksliukas vertas tūkstančių žodžių, taigi, jeigu norite sužinoti kaip atrodo vertikalios fermos, surinkau jums grupę video.
CBS Sunday Morning: Vertical farming
Jums gali kilti klausimas, kodėl yra tiek daug skirtingų technologijų? Atsakymas yra paprastas: vertikali žemdirbystė žengia pirmuosius žingsnius. Mes kol kas neradome efektyviausio, produktyviausio būdo kaip tą daryti. Skirtingi žmonės bando skirtingus būdus, kai kas nors ras ženkliai pigesnį ar efektyvesnį metodą, visi jį puls kopijuoti. Galiausiai visi vertikalūs ūkiai bus panašus, kaip ir telefonai.
Ką augina vertikalūs ūkiai?
Dažniausiai auginamos yra: salotos, špinatai, mėta, bazilikas. Kiek rečiau: levandos, čiobreliai braškės. Ypatingai retai: pomidorai, agurkai. Iš principo vertikaliose fermose galima auginti visus žalumynus kur produktas yra lapai ir kotai pavyzdžiui žirnių daigai ir visi panašūs dalykai.
Kodėl visi augina salotas?
Tarkim, kad jūs turite 10 metrų aukščio vertikalų ūkį (maždaug trijų aukštų namo dydžio). Tarkim, kad jūs turite keturiolika lygių, kas gaunasi ~70cm vienam lygiui. Salotos užauga 15-30cm į aukštį priklausomai nuo rūšies. Taigi, jums dar lieka 40cm pakabinti šviesoms ir kitiems reikalingiems dalykams. Žemiausi agurkai ar pomidorai yra ~60cm aukščio, bet yra rūšių, kurios užauga daugiau nei 3 metrų į aukštį. Jeigu jūs auginsite agurkus, tai geriausiu atveju, sodinukų turėsite 2 kartus mažiau nei salotų atveju. Bet tai nereiškia, kad turėsite 2 kartus mažesnį derlių.
Salotų augimo ciklas trunka ~15 dienų, kiniško kopūsto (Pak choi) ~30 dienų, atitinkamai jūs galite nuimti 24 ir 12 derlių per metus. Pomidorų ir agurkų augimo ciklas geriausiu atveju yra 60 dienų (bet tikėtina, kad truks ilgiau), taigi, per metus bus tik 6 derliai vietoj 24. Agurkai ir pomidorai užima ženkliai daugiau vietos ir derlių duoda ženkliai rečiau nei salotos.
2022 metais JAV mokslininkas paskaičiavo, jog vertikaliam ūkiui norint auginti pomidorus, jo elektros sąnaudos padidėtų 60%.
Salotas sudaro šaknys bei lapai ir, kadangi, lapai yra produktas, tai salotos procentaliai yra vienas iš efektyviausių augalų. Jeigu augintum pomidorus ar agurkus, tai būtų šaknys, stiebai, lapai ir vaisius. Svorio prasme vaisius yra didžiausia augalo dalis, bet geriausiu atveju tai bus tik 50%.
Kad salotos būtų valgomos, joms nereikia žydėti. Kai kalbame apie kitus augalus kaip pavyzdžiui pomidorus ar agurkus, neužtenka, kad užmegztų žiedus, dar reikia, kad juos kažkas apdulkintų. Yra trys augalų tipai: savidulkiai (nereikalauja išorinės pagalbos), vėjo apdulkinami ir bičių apdulkinami. Teoriškai vertikalios fermos galėtų sukurti dirbtinius vėjo srautus augalams apdulkinti, nors nežinau nei vienos fermos, kuri tą darė. Tačiau imituoti bičių apdulkinimą būtų sunku. Bitės orientuojasi aplinkoje naudodamos ultravioletinę šviesą, kurios žmonės nemato, tačiau vertikalūs ūkiai norėdami būti efektyvus su apšvietimu tokio dažnio savo šviesoje nenaudoja. Aišku, bičių apdulkinimas nebūtinai turi būti daromas bičių, tą galėtų imituoti žmonės, bet tokiu atveju reikėtų be proto daug darbo jėgos.
2015 metais žurnalistas paskaičiavo, kad jeigu javai būtų auginami vertikaliame ūkyje, tai duonos kepalo savikaina būtų daugiau nei 11$.
2021 metais Niudžersije (JAV) įsikūręs vertikalus ūkis pardavinėjo braškes po 50$ už dėžutę (standartinė dėžutė talpina tarp 250 ir 500 gramų vaisių). Ar jūs tiek mokėtumėte už braškes?
Kilogramas žirnių ar brokolių daigų užaugintų vertikaliame ūkyje kainuoja 63 eurus 60 centų, aišku, jūs neperkate kilogramo, jūs perkate tik 25 gramus. Salotos ar kiniškas kopūstas nėra tokie brangūs, tik 21 euras ir 29 centai už kilogramą. Palyginimui tradiciniame ūkyje užaugintos bulvės yra 99 centai už kilogramą, morkos 89 centai už kilogramą, o pomidorai su šakelėmis 2 eurai ir 29 centai. Sunku pasakyti, ar kada nors vertikalūs ūkiai pasieks tokias kilogramo kainas. Pastaba: kainos žiūrėtos Lietuviškame prekybos centre, teksto rašymo metu.
Kokie vertikalių ūkių privalumai?
Vertikali žemdirbystės realiai turi tik vieną privalumą – nepriklauso nuo sezono ar oro. Jeigu žiūri žinias per lietuvišką televiziją turbūt ne kartą esi girdėjęs, kad šiais metais bus blogas derlius dėl: sausros, potvynio, šalnos, gyvūnai derlių išmindė, dažnai būna nurodoma daugiau nei viena priežastis ir ūkininkai nuolatos reikalauja išmokų. Vertikaliam ūkui nėra svarbu ar lyja, ar sninga, ar šalta, ar karšta, ar liepa, ar gruodis. Viskas auga uždaroje sistemoje, kuri palaiko pastovią temperatūrą, drėgmę, šviesą. Yra tik du išoriniai dalykai, kurie gali paveikti vertikalius ūkius: žemės drebėjimai ir uraganai.
Šviežios lietuviškos salotos gruodžio mėnesį skamba visai neblogai, net jeigu aš nesu salotų mėgėjas.
Aš sakau, kad yra vienas privalumas, bet jeigu skaitysite kitus straipsnius apie vertikalius ūkius, tuomet pamatysite, jog jie pateikia nuo penkių iki dešimt privalumų. Tie privalumai yra reklaminis triukas, bet pakalbėkime apie visus iš eilės.
Vertikalus ūkis sunaudoja 90-99% mažiau vandens. Vertikalus ūkis yra uždara sistema, kuri perpanaudoja tą patį vandenį, tačiau, net ir 99% efektyvumas nėra labai įspūdingas, jeigu alternatyva yra lietus. Taip, lietus nėra visur variantas, jeigu kalbame apie Artimuosius Rytus pavyzdžiui Dubajų, kur dykumos kiek tik akis užmato, šis faktorius tampa labai svarbus.
Vertikalus ūkis naudoja mažiau žemės. Nors teiginys yra tiesa, bet tikroji problema yra tame, jog mes turime pakankamai žemės ūkininkavimui. Mes dabar užauginame daugiau maisto, nei reikia išmaitinti visą pasaulio populiaciją, tiesiog tas maistas nėra paskirstomas teisingai. Žemės problema nėra ta problema, kuria reikia spręsti išskyrus Singapūrą ir dar gal vieną, kitą vietą.
Vertikalaus ūkio daržovės yra sveikesnės. Vertikalus ūkis yra uždara sistema, todėl jie gali naudoti mažiau trąšų ir pesticidų. Kad į ūkį pateks vabzdžiai, ar įsimes kiti kenkėjai tikimybė labai maža. Maža tikimybė ir, kad produktai bus užkrėsti E coli, nes neturi kontakto su gyvūnų išmatomis.
Kita vertus, jeigu įsimes koks užkratas, tai šakės visam ūkiui, nes efektyvi sistema išnešios užkratą per valandą ar gal net greičiau.
Įdomu, tai kad nors vertikalūs ūkiai nenaudoja pesticidų, Lietuvoje jie negali gauti ekologiško ūkio statuso. Aš manau, jog tai yra teisingai, kodėl pakalbėsime prie trūkumų.
Mažesnė transportavimo tarša. Kadangi vertikalius ūkius galima statyti pačiame mieste arba arti miesto, tai susidaro mažesnės transportavimo išlaidos ir mažesnė tarša. Šis teiginys iš principo yra melas. Jeigu transportuoji pilną laivą ar traukinį salotų, tai tarša kilogramui yra ženkliai mažesnė nei transportuoti sunkvežimiu nuo fermos iki parduotuvės. Transporto išlaidos yra nereikšmingai mažos pačios salotos kainai, kitaip mes nevalgytume salotų iš Italijos. Salotų transportavimas taip pat nėra didžiausias taršos šaltinis Žemėje.
Kokie vertikalių ūkių trūkumai?
Įsivaizduokite, kad aš ateinu su radikaliu pasiūlymu. Aš paimsiu saulės šviesą ir saulės baterijų pagalba paversiu ją į elektros energiją, tuomet elektros energiją naudosiu LED lemputėms, kad apšviesti daržoves. Ar jums nekils klausimas: o kodėl negalima saulės šviesos naudoti daržovėms apšviesti? Kam reikalingi tarpiniai žingsniai? Kai visą reikalą išdėstau taip, jums gali kilti klausimas: kas sugalvojo, kad vertikalios fermos gera idėja?
Pinigai. Norint pradėti vertikalų ūkį reikia daug pinigų. Visa techninė ir programinė įranga, kad vertikalus ūkis galėtų veikti kainuoja daug. Žurnalistai paskaičiavo, kad norint pradėti tradicinį ūkį reikės 1-5 milijonų, norint pradėti vertikalų ūkį reikės 40-100 milijonų. Yra šimtai verslų, kurių pradinės investicijos nėra tokios didelės kaip vertikalaus ūkio. Bet pradinės investicijos dar nėra viskas. Kiek aukščiau kalbėdami apie tai kas auginama vertikaliuose ūkiuose užsiminėm, kad produktų savikaina yra didelė. Jūs greičiausiai pagalvotumėte, jog tai yra dėl didelių elektros sąskaitų. Ir nors elektros sąnaudos yra svarbus elementas, kainodaroje jis nėra didžiausias. Didžiausias elementas yra darbuotojų algos. Tradiciniame ūkyje galima pasamdyti nelegalius imigrantus už saują ryžių (jeigu kalbame apie JAV) arba alkoholikus už butelį šnapso (jeigu kalbame apie Lietuvą), nes viskas ko reikia fizinė jėga. Vertikaliame ūkyje reikia turėti specifinį išsilavinimą t. y. reikalingi aukštos kvalifikacijos darbuotojai. Tradiciniame ūkyje darbuotojai samdomi sezonui ir kitą sezoną, bus kitos algos, galbūt net gi nemažesnės (dažniausiai ne). Vertikaliame ūkyje darbuotojai dirba visus metus ir, savaime suprantama, išdirbę tam tikrą laiko tarpą norės, kad jų algos augtų.
Jeigu nusiperki tradicinį ūkį, laikui bėgant jo žemė brangsta. Vertikaliame ūkyje atvirkščiai, techninė ir programinė įranga sensta, todėl ūkis nuvertėja. Negana to, techninę ir programinę įrangą reikia atnaujinti, keisti, remontuoti, taigi, papildomos (planuotos) išlaidos.
Tarša. Jūrinio (transporto) konteinerio dydžio vertikalus ūkis sunaudoja 3 kartus daugiau elektros nei standartinė šeima per parą. Įsivaizduokite kiek daug elektros sunaudoja didelė ferma.
2021 Global CEA Census Report teigia, kad šiltnamiai sunaudoja 15-20 kartų daugiau elektros nei tradiciniai ūkiai, o vertikalūs ūkiai, net 100 daugiau auginant tas pačias salotas!
Didelės elektros sąnaudos galbūt nėra tragedija Prancūzijoje, kur daugiau nei 50% yra atominė energija. Portugalijoje ir Ispanijoje daugiau nei 50% yra saulės energija. Bet, kai pagrindinis elektros šaltinis yra anglis, tai sugeneruojama tarša niekaip negali pateisinti visų privalumų, kuriuos gali pasiūlyti vertikalus ūkis. Jeigu jums rūpi globalinis atšilimas, turėtumėte boikotuoti visus vertikalius ūkius.
Kaina. Nenoriu kartotis, todėl paskaitykite dalį, kodėl visi augina salotas. Bet pagal dabartines kainas, tik turtingi žmonės gali pirkti vertikalių ūkių produkciją. Jeigu mūsų noras išspręsti maisto problemas žemėje, tai reikia padėti patiems neturtingiausias, o ne patiems turtingiausiems, kurie ir taip pertekę maistu.
Pabaigoje. Turiu prisipažinti, jog prieš pradėdamas rašyti šitą tekstą buvau pilnas optimizmo, galvojau, kad vertikalios fermos yra geriausias išradimas po pjaustytos duonos. Kuo daugiau domėjausi, tuo labiau mano nuotaika linko link pesimizmo.
Jeigu mes svajojame kada nors turėti žmonių koloniją Marse ar Mėnulyje, vertikalūs ūkiai bus vienintelis būdas gauti šviežių daržovių. Ir mes turime tobulinti technologiją dabar, o ne tuomet, kai žmonės nusileis ant paviršiaus.
Aš pagalvojau, kad visai gera idėja būtų zoologijos sodui turėti vertikalų ūkį. Žoliaėdžiai gyvūnai greičiausiai labai įvertintų šviežią žolę žiemos sezono metų.
Šviežios salotos žiemą yra fainai, bet pasaulio šviežiomis salotomis nepamaitinsi. Tik popierius yra mažiau maistingas nei salotos. Reikia, kad vertikalūs ūkiai pradėtų auginti kitas, vertingesnes daržoves ir vaisus. Bent jau iš biologijos pusės nėra priežasčių, kodėl nebūtų galima auginti kviečių, bulvių ar net obuolių. Tačiau kaina būtų tokia, kad net turtingi nenorėtų už tuos produktus mokėti. Aš norėčiau paragauti Lietuvoje užaugintų mango, bet nemanau, kad tai įvyks mano gyvenime. Aišku, technologija yra linkusi tobulėti ir reikėtų pasitikrinti kokia situacija vertikaliuose ūkiuose po dešimt metų. Galbūt po dešimties ar dvidešimties metų, vertikalus ūkis bus tikrai solidus verslas, dabar tai yra tik taršos generatorius.
Pastaba: tekste panaudoti paveiksliukai yra sugeneruoti ChatGPT (kito taršos generatoriaus) ir neatvaizduoja realybės.
Nuorodos
How far can vertical farming go?
The 7 biggest disadvantages of vertical farming
Vertical farming explained: How the industry stacks up
Profitability in Vertical Farming: Challenges and Solutions
What Is Vertical Farming? Everything You Should Know About This Innovation