Досвід Нідерландів: як сучасні теплиці наростили аграрне виробництво у 15 разів
Про ефективну організацію тепличного бізнесу, технологічні тонкощі та останні новинки у цій сфері розповів менеджер міжнародних проєктів Вагенінгенського університету та науково-дослідного центру в Нідерландах Джок Кемпен.
На вагу нафти
Сільське господарство є потужною галуззю в Нідерландах. Країна посідає друге місце у світі з експорту продукції садівництва, і це справжнє досягнення, враховуючи розмір Нідерландів.
«Наш аграрний експорт перевищує 82 млрд євро. Це більше, ніж експорт нафти Саудівською Аравією!» — акцентує Кемпен. Країна постачає на зовнішній ринок не лише квіти, як прийнято вважати. Окрім усього іншого, Нідерланди експортують обладнання та знання.
«Велика частина експорту належить садівництву, тому університет має департамент, який працює лише з тепличним садівництвом», — говорить науковець.
Понад 100 дослідників вивчають, як організувати тепличне господарство до найдрібніших тонкощів. Приміром, Нідерланди мають обмежені водні ресурси та суворе законодавство стосовно використання води. Тому управління водою є одним із найважливіших аспектів.
Інший — якість. «Якщо ми вирощуємо огірки, значить постійно працюємо над їхньою якістю. Так, ми можемо виробляти багато продукції, але важливо, щоб вона була смачною. У нас особливо слідкують за цим параметром», — ділиться Кемпен.
Закритий ґрунт як перевага
Теплиці в Нідерландах покривають майже 10 тис. га. Половина з них — овочеві, у решті вирощують квіти. Переважно вони розташовані на заході, тому що там найбільше сонячних днів на рік. Іншою причиною є логістика — звідти легше експортувати продукцію.
У країні давно зрозуміли переваги теплиць порівняно з відкритим ґрунтом. Що і говорити про менше використання пестицидів, поживних речовин і води.
Кемпен наводить дані про те, як змінюються обсяги використання ресурсів у відкритому ґрунті порівняно із захищеними теплицями з клімат-контролем. «У нас таких зараз — більшість», — ділиться він.
Є кілька ключових факторів ефективного вирощування врожаю в теплицях: «Наприклад, нам треба виростити томати. Найважливіше для рослин — це світло. Воно потрібне для фотосинтезу. На другому місці — вода, на третьому — рівень СО2 у повітрі. Потрібно знайти баланс, щоб він був ані зависоким, ані занизьким. Звісно, вам знадобляться поживні речовини. І п’ятий параметр — температура».
Всі показники мають бути оптимізовані під культуру, що вирощується, акцентує він.
У сучасному світі ці параметри встановлюються та моніторяться системами клімат-контролю.
З розвитком технологій урожайність томатів помітно зростає. Якщо при вирощуванні у відкритому полі фермер не отримує і 10 кг плодів на квадратний метр за рік, то високотехнологічні теплиці з контролем базових параметрів забезпечують 75 кг врожаю.
«Звісно, для цього знадобляться чималі інвестиції. Тому вибір технології залежатиме від ваших цілей та можливостей», — говорить Кемпен.
Наприклад, якщо ціни на електроенергію у країні дуже високі, тоді затрати будуть занадто великими, а отже — нераціональними. «Тому для кожної країни ми розробляємо свій баланс, де враховуємо ціни на електроенергію, воду тощо», — пояснює він.
Максимальний контроль
Чим більше параметрів ви контролюєте в теплиці та знаєте, якими вони мають бути, тим краще.
Перший і важливий — це температура. Зазвичай вона знаходиться в діапазоні від 10 до 30°С. Для томатів — приблизно 14-28°С.
Наступний параметр — вологість, яка має бути в межах 60-90%. «Якщо буде більше — ви просто затопите свої томати», — говорить Кемпен.
Також системи клімат-контролю враховують рівні світла. «Ми ставимо екрани, щоб рослини отримували менше світла і не згоріли. А от взимку використовуємо багато додаткового штучного світла», — говорить науковець.
Дуже велике значення має якість повітря. «В Нідерландах, наприклад, ми отримуємо електроенергію з генераторів, і тому в повітрі немає токсичних газів, які можуть впливати на врожай», — каже експерт.
Як контролювати клімат? Найпростіший спосіб — вручну. По всьому світу все ще дуже часто вдаються саме до такого способу.
Також з’явилося багато простих автоматичних систем — у Китаї, наприклад. Це тунельні системи, які розгортають над рослинами таку собі «ковдру».
Ну і, звісно, існують повністю автоматизовані системи. «Це саме те, що ми використовуємо в Нідерландах. Ми контролюємо всі дані стосовно пестицидів, вентиляції, обігріву, рівня світла. Система клімат-контролю охоплює всі можливі показники», — розповідає вчений.
У таких системах, додає він, велике значення мають сенсори. Вони виміряють усі основні показники — температуру, вологість, світло, рівень СО2 та деякі параметри ґрунту. Так агрономи розуміють, коли додати більше поживних речовин чи навпаки.
Мають значення найменші відхилення, тому важливо підтримувати обладнання в охайному стані. Та дуже важливо знати, де саме проводити вимірювання. «Краще це робити ближче до рослин», — радить Кемпен.
І, звісно, важливий параметр — це рівна атмосфера в усіх куточках теплиці.
Технології — на першому місці
Є безліч технологічних особливостей, від яких напряму залежить рівень отриманого врожаю. Наприклад, технологія розсіяного світла в Нідерландах забезпечує покращення продуктивності рослин на 9,2%.
«Має значення все — кут даху, його положення, матеріали, з яких виготовлена теплиця», — говорить науковець.
А от у Саудівській Аравії, згадує він, технологія розсіяного світла не дала ефекту взагалі. Там дуже високі температури, надто багато світла проникає до рослин, тому це їм навіть шкодить.
Те ж саме стосується самого освітлення. Задля збереження енергії традиційне софітне світло намагаються замінити. Є дуже багато дискусій, на яке саме — якого спектру, який має бути колір лампочок тощо.
Інша можливість підвищити врожай — удосконалити вентиляцію. Вентиляція — це найлегший спосіб контролювати температуру. Але хто б подумав, що поліпшення цього процесу може дати приріст урожайності на цілих 50%!
Прикладом тому експерт наводить традиційну теплицю в Іспанії, яка дає 10 кг помідорів на квадратний метр на рік. Після покращення умов вентилювання врожай зріс до 15 кг.
«Ще одна технологія, яку ми іноді використовуємо в Нідерландах, — контроль повітря за допомогою кондиціонерів для охолодження чи нагрівання. Це складні системи, щоб займатися ними самостійно. Але дуже ефективні», — говорить Кемпен.
Наприклад, кондиціонування при вирощуванні огірків дозволяє зекономити 90% води, не використовувати пестициди, мати належний рівень СО2 і при цьому отримувати кращі врожаї.
Ну і, звісно, в нагоді стануть способи, які допоможуть знизити витрати на обігрів, або можна використовувати тепло з більш сталих джерел.
В Нідерландах на обігрів теплиць припадає 40% затрат. Щоб їх знизити, можна вдатися до ізоляції, встановивши автоматичні теплові екрани, інколи подвійні. За оцінками експерта, теплові екрани можуть покрити до 40% потреб у енергії.
Також можна знизити температуру, коли спостерігається великий перепад між днем та ніччю. «Дослідження показує, що це приносить хороші результати», — розповідає науковець.
Звісно, виробники розглядають альтернативні джерела обігріву. В Китаї добувають для теплиць сонячну енергію. Нідерланди використовують геотермальне тепло, перекачуючи його насосами на відстань до 2 км. Інші популярні способи — сезонне зберігання тепла за допомогою механічних систем верифікації та використання тепла серверів у місцях розташування дата-центрів Google та Microsoft.
Вертикальне фермерство
Попри те, що багато компаній розвивають концепцію вертикального фермерства, Кемпену вона видається не дуже раціональною. По-перше, штучне освітлення не може замінити природне. По-друге, якщо природне освітлення доступне, навіщо все ускладнювати?
«У вертикальному фермерстві потрібно дуже багато енергії для того, щоб забезпечити постійне освітлення — це надзвичайні витрати. Тому виробництво виходить не дуже прибутковим», — говорить він. Особливо нераціональним це виглядає влітку, адже врожай чудово розвивається і з природним освітленням.
Але науковець допускає, що у деяких випадках вертикальне фермерство — це єдиний спосіб. «Наприклад, якщо ви надто стурбовані чистотою продукції. У вертикальних фермах вона практично стерильна», — пояснює Кемпен.
Проте все-таки у більшості країн досі використовуються більш природні моделі тепличного господарства, і, ймовірно, так буде надалі.
Наталія Рекуненко за матеріалами проєкту «Агрокебети»