В своём блоге мы часто говорим о перспективных технологиях в агротехе, в том числе о вертикальном земледелии и сити-фермерстве. Недавно мы рассказали о вертикальных фермах в Китае, а в новой статье предлагаем познакомиться с агротехом Израиля.
Мы расскажем, каких успехов страна достигла в этом направлении и как агротех помог Израилю стать одним из лидеров экспорта сельскохозяйственной продукции.
Сельское хозяйство Израиля
В условиях глобальной нехватки продовольствия и воды израильские компании разрабатывают новые сельскохозяйственные технологии. Местные агрономы и архитекторы разработали вертикальные поля, а ещё парки, сады и аллеи – тоже вертикальные. Эти поля и сады будущего уже сегодня завоевывают жизненное пространство мегаполисов.
В Израиле активно развивается сити-фермерство и вертикальное земледелие, так как страна обделена природными ресурсами для ведения сельского хозяйства: в основном там пустынный ландшафт и мало плодородных земель. Благодаря внедрению передовых технологий в агропром, израильтяне добились значительных успехов. Ни климат, ни каменистая или песчаная почва, ни проблемы с водой не мешают Израилю выращивать и экспортировать огромное количество своих продуктов. Агрономы Израиля смогли успешно использовать для ведения сельского хозяйства даже пустыни.
В Израиле растет практически всё:
- более 40 видов фруктов: яблоки, груши, сливы, черешня, финики, авокадо, бананы, манго, киви, персики, виноград, гранаты, хурма, цитрусовые;
- зерновые: пшеница и сорго;
- разные овощи;
- кукуруза;
- хлопок.
На экспорт идут овощи, картофель, дыни, цитрусовые, декоративные растения, зелень, цветы, семена и саженцы, а также разные селекционные чудеса вроде красных бананов или кабачков в форме блюдца.
Израильскими селекционерами были созданы:
- помелит или свити – гибрид грейпфрута и помело, снижающий уровень холестерина в крови;
- огурцы и перцы без семян;
- «Оранджетти спагетти сквош» или тыквачок – гибрид тыквы и кабачка, богатый антиоксидантами;
- нектарин-манго – в форме сердца и с гладкой кожурой;
- черные и желтые арбузы;
- наноарбузы весом до 3 кг и более сладкие, чем обычные;
- базиликовое дерево, дающее урожай круглый год;
- черно-зеленая тыква, напоминающая по вкусу жареные каштаны;
- черные помидоры;
- сладкие помидоры черри длительного хранения;
- яблоки, которые растут в самом жарком климате.
В Израиле множество национальных парков, заповедников и ландшафтных заказников, а главная гордость местных животноводов – рекордные надои молока: по 11 400 л в год. Добиться хорошего аппетита у коров, несмотря на жаркий климат, удалось благодаря системе искусственного охлаждения. Самочувствие буренок контролируется с помощью педометров – специальных браслетов на ногах, которые отслеживают, сколько времени коровы гуляют по полю, отдыхают, что едят и сколько дают молока. Кроме коров, в Израиле выращивают птицу, которая здесь составляет две трети от потребляемого мяса (куры, индейки, гуси, утки и страусы), а еще рыбу (форель, карпов и даже некошерного осетра, икра которого идет на экспорт).
За несколько десятилетий Израиль накопил такой опыт сельскохозяйственного производства, мелиорации и механизации, что каждый год на специальные курсы к ним приезжают сотни специалистов из других стран, даже тех, с которыми у Израиля нет дипломатических отношений.
Вертикальное фермерство Израиля
Вертикальное и сити-фермерство активно развивается и используется в Израиле. На сегодняшний день можно рассказать о нескольких успешных стартапах и проектах, которые популярны как в Израиле, так и за его пределами.
1. Агротехническая компания «Vertical Field»
Израильская агротехническая компания «Vertical Field» известна своими инновационными технологиями вертикального земледелия для сельскохозяйственного производства. Иметь собственные вертикальные фермы, в которых выращивается свежая зелень, хотят торговые сети продуктов питания, рестораны. Благодаря таким фермам, свежие салат, базилик, петрушка, капуста, мята могут попасть на прилавок или на кухню ресторана прямо с грядок, минуя доставку.
Большой интерес к разработкам стартапа проявляют архитекторы и градостроители. Вертикальные зеленые стены способны преобразить городскую среду визуально, сделать ее более привлекательной, а также улучшить экологию.
Это особенно полезно в «городских продовольственных пустынях», где обычно не хватает места для выращивания сельскохозяйственных культур. Вертикальные фермы обходят это ограничение, создавая платформы для выращивания продуктов, буквально на стенах. Эти тепличные поля, размером примерно с транспортный контейнер, длиной от 20 до 40 футов, мобильны, и их можно разместить даже в небольшом пространстве, что позволяет супермаркетам и продуктовым магазинам выращивать собственные продукты на продажу прямо за дверью.
Фермы обладают рядом других преимуществ по сравнению с традиционным сельским хозяйством. Они обеспечивают контролируемую среду выращивания и большую стерильность, что защищает продукцию от насекомых и предотвращает использование пестицидов. Также позволяет автоматизировать управление урожаем, что ограничивает контакты с людьми и обеспечивает стабильное качество урожая.
Растения в этих фермах растут вертикально в условиях, контролируемых с помощью датчиков. Они отслеживают, обнаруживают и распределяют питательные ресурсы на основе таких показателей, как орошение, освещение, удобрения и климат-контроль согласно заранее запрограммированному протоколу. Специально были разработаны программы выращивания 50 сортов листовой зелени и трав, 6 сортов грибов и сочной клубники. Примерно через три недели урожай готов к сбору и продаже.
Кроме того, сити-фермы также производят меньше отходов и уменьшают количество потребляемой воды на 90%. Установки не ограничены традиционными сезонами для выращивания урожая, поскольку «сезон» длится круглый год, а выращенные культуры имеют более короткие общие циклы выращивания и более длительные сроки хранения. То есть, выращивая продукты на местах, можно сократить количество отходов в цепочке поставок.
Эти вертикальные фермы из Израиля уже появились в российском Краснодаре и обеспечивают розничную торговлю свежей продукцией для продажи. «Продукция поступит на полку в считанные минуты, сразу после сбора урожая на вертикальной ферме, и покупатели будут видеть, откуда взялась зелень. Эта технология безвредна для окружающей среды, оптимизирует процессы и улучшает качество продукции», — говорится в заявлении директора по производству компании «Магнит» Вячеслава Красноярова.
«У нас уже есть переносные вертикальные фермы, которые выращивают урожай на четырех стенах в разных местах по всему миру», — рассказал вице-президент по развитию бизнеса Beer Itzhak Energy, Менни Бушуев.
За последние «Vertical Field» заключила новые сделки по всему миру. Сейчас стартап предлагает размещать вертикальные фермы в городских условиях, например, на автомобильных парковках. Такие компактные фермы дадут доступ к свежей сельскохозяйственной продукции, которая с грядок отправиться бы прямо на полки магазинов на парковках.
В компании «Vertical Field» считают, что такие вертикальные фермы также будут способствовать озеленению и изменению имиджа больших современных городов, которые куда больше напоминают пустыни, чем цветущие сады.
2. Вертикальные агро-стены
Благодаря новейшим технологиям становится возможным успешное разведение агрикультур в условиях пустыни, на скалистых рельефах, на искусственно созданных поверхностях и т.п. Это доказывают «вертикальные агро-стены», представленные в израильском павильоне на международной выставке в Милане ещё в 2015 году. «Вертикальное поле», на котором были высажены пшеница, кукуруза и рис, встречало посетителей у входа в павильон.
Зеленые стены стартапа «GreenWall» поднимают самообеспечение на совершенно новый уровень. С минимальным количеством воды и почвы жители этих домов теперь могут выращивать в личных теплицах рис, кукурузу и пшеницу. Кроме того, технология помогает экономить воду благодаря системе капельного орошения, разработанной компанией Netafim.
В основе зеленых стен лежит прочная и легкая конструкция, которая воздвигается по модульному принципу, что позволяет варьировать высоту и общую площадь. Стандартные модули представляют собой прямоугольные детали размером 30 Х 40 см, которые в свою очередь состоят из более мелких ячеек размером 6 Х 15 см. Модули изготавливаются из особо прочного пластика. Растения высаживаются плотно, что позволяет экономить не только площадь, но и расход воды, которая благодаря специальной системе дренажа проникает из ячейки в ячейку, не теряя при этом ни капли влаги. И еще важное уточнение: подача воды ведется строго контролируемо, поскольку вода в южных широтах – огромная ценность.
У вертикальных агро-стен есть ряд неоспоримых плюсов. Во-первых, это красиво. Впрочем, как и во всех остальных случаях, где применима эта фраза, красота – лишь бонус, а главное преимущество в куда более важных вопросах. Во-вторых, вертикальные поля экономят пространство, что немаловажно в условиях дефицита площадей под агрокультуры и городское озеленение. Зеленая стена площадью в тысячу квадратных метров занимает порядка 60 – 70 сантиметров поверхности почвы.
Вертикальные поля и сады от «Green Wall» пользуются популярностью у технологического гиганта Intel, строительных компаний Gindi Ahzakot, Gindi Ashkaot, Canada Israel, страховой компании «Мигдаль», Фонда Ротшильда, сети гостиниц «Исротель» и других, а также у многочисленных частных заказчиков.
Не нужно быть пророком или ясновидящим, чтобы понять, что за вертикальными полями, садами и парками будущее, и это будущее уже сегодня существует в Израиле.
3. Flying Autonomous Robot – помощник для сбора ягод
Израильская компания Tevel Aerobotics Technologies разработала платформу Flying Autonomous Robot (FAR). Они создали беспилотник для сбора яблок, который использует искусственный интеллект и алгоритмы компьютерного зрения, чтобы отличать спелые яблоки от тех, которые еще не готовы к сбору.
Эти роботы отличаются непревзойденной эффективностью, предоставляя производителям универсальное и надежное решение. Плоды собираются с особой тщательностью, гарантируя, что их качество соответствует самым высоким стандартам. Автоматизируя операции на фермах, летающие автономные роботы Tevel помогают снизить затраты на сбор урожая, улучшить качество фруктов, увеличить урожайность, оптимизировать операции и, в конечном счете, сократить количество отходов фруктов.
Дрон привязан к наземному транспортному средству, которое перемещается между рядами яблонь во фруктовом саду. С помощью рук и шарнирных захватов дрон снимает спелые яблоки с деревьев и кладет их на брезент с QR-кодами. Затем яблоки попадают в расположенные рядом ящики. Дрон может работать автономно днем и ночью, и за ним можно наблюдать с помощью GPS и мобильных приложений.
С помощью летающих роботов фермеры получают возможность ознакомиться с содержимым каждого контейнера перед отправкой в упаковочный цех. Эта инновационная функция дает фермерам доступ к исчерпывающим данным об общем количестве собранного урожая, размере отдельных плодов, весе, отметке времени, степени зрелости, выявлении болезней и многом другом. Эти детализированные данные в режиме реального времени позволяют фермерам принимать решения, основанные на данных, оптимизировать процессы сортировки и добиться снижения затрат после сбора урожая.
4. Городская ферма на крыше в Тель-Авиве
Проект Green in the City — это совместная инициатива компании LivinGreen занимающейся гидропоническими и авкапоническими технолониями, и торгового центра «Дизенгоф» в Тель-Авиве. Благодаря инициативе на крыше торгового центра расположилась настоящая ферма со свежими овощами и зеленью для тысяч местных жителей.
Внутри молла находится приветственный деревянный стенд фермы, который встречает посетителей разнообразием свежесобранных овощей, выращенных на городской ферме.
Ферма на крыше производит 10 000 кочанов салата в месяц круглый год и выращивает 20 разных видов овощей, трав и зелени — салаты, помидоры, базилик, огурцы, кейл, зеленый лук, мяту, есть даже банановое дерево.
На ферме используются различные системы гидропоники — некоторые вертикальные, некоторые горизонтальные. Они не требуют регулярной очистки, так как солнце не попадает в воду под пластиковыми крышками, удерживающими растения, а постоянный приток кислорода предотвращает гниение.
Овощи выращиваются без использования пестицидов, растет в особых горшках с чистой водой, удобрениями и минералами, а аквапоническая система помогает очищать воду естественным образом. Поэтому овощи можно даже не мыть, не переживая за отравление пестицидами.
Спрос на продукцию Green in the City настолько большой, что в торговом центре «Дизенгоф» открылись уже три точки, где можно купить овощи и зелень с «грядок на крыше».
Ферма работает по системе «честного слова», доверяя покупателем оплату покупки: желающие могут взять всё, что хотят в любом количестве, и оставить справедливое вознаграждение. Овощи продаются настолько быстро, что запасы стенда приходится пополнять четыре раза в день.
В дополнение к своим двум теплицам, занявшим более чем 750 квадратных метров пространства крыши, ферма предлагает образовательные курсы, где дают уроки по вопросам городского хозяйства и приготовления пищи.
Компания LivinGreen также продает гидропонные установки для личного использования и учит людей выращивать свои собственные продукты питания в домашних условиях.
Кроме того, проект включает в себя программу по посадке деревьев: во время национального праздника Ту би-Шват (Новый Год деревьев) дети из Тель-Авива сажают по всему городу молодые деревья, а Дизенгоф-центр получает углеродные кредиты за свою работу.
5. Автономная ферма Green Onyx для производства ряски
Стартап Green Onyx из Израиля разработал автономную модульную ферму для выращивания ряски. На основе этого растения, богатого микроэлементами и витаминами, компания создаёт линейку полезных продуктов.
Соучредитель стартапа Ципи Шохам полагает, что соблюдение принципов здорового питания укрепляет иммунную систему и снижает риск заболеваний. В Таиланде Шохам обнаружил wolffia arrhiza, крошечное водяное растение, ряску, которая обладает высокой питательной ценностью. Оно выглядит, как кускус или рыбья икра, только зелёного цвета, плавает в прудах и растёт в сложных условиях окружающей среды.
Вертикальной фермой Green Onyx управляет искусственный интеллект, который поддерживает условия, максимально приближённые к естественным. В год здесь можно производить до 40 тонн зёрен ряски — самого маленького овоща на свете. Суперфуд богат витаминами, минералами, антиоксидантами и другими важнейшими фитонутриентами, обладает мягким вкусом, его можно добавлять в любое блюдо. Напиток из ряски может храниться в течение шести недель и содержит больше железа, чем шпинат, и больше цинка, чем брокколи или капуста. По концентрации калия суперфуд из ряски является лидером среди всех овощных культур.
Green Onyx продаёт продукты из ряски через свой веб-сайт, а также поставляет их в несколько ресторанов, отмеченных звездой Мишлен
Создатели проекта хотят произвести революцию в сфере производства продуктов питания в городских районах, предоставляя жителям свежие, полезные и экологически чистые продукты прямо из среды обитания на тарелку.
6. Израильский стартап AgTech Growee
Израильский стартап AgTech Growee известен инновационными технологиями, разработанными специально для мелких производителей гидропоники, и распространяет свою продукцию более чем в 20 странах.
В отличие от многих агротехнологических фирм, обслуживающих в основном крупных коммерческих производителей, Growee предоставляет уникальную аппаратную и программную платформу специально для небольших фермерских хозяйств. В состав платформы входят городские гидропонные и вертикальные фермы, образовательные и исследовательские учреждения, контейнерные и домашние фермы.
Поскольку решения Growee по автоматизации гидропонных хозяйств становятся доступными для производителей, компания адаптировала свою платформу для удовлетворения различных потребностей. Платформа интернета вещей может поддерживать от 1 до 5000 растений, предлагая решения для домашних производителей гидропоники и крупных гидропонных ферм. Кроме того, модульность системы позволяет широко настраивать ее в соответствии с различными условиями выращивания и масштабами.
Платформа обеспечивает постоянный мониторинг химического состава воды. Собранные данные управляются через облако Growee, предлагая фермерам информацию и контроль в режиме реального времени с помощью одноименного приложения.
В последние годы наблюдается значительный рост рынка гидропоники и городского фермерства. В результате Technavio прогнозирует, что доля рынка технологий вертикального земледелия вырастет до 8,52 млрд долларов США в период с 2021 по 2026 год, при этом темпы роста рынка ускорятся и совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 24,74%. Это расширение подчеркивает растущий интерес к устойчивым методам ведения сельского хозяйства.
По словам генерального директора и соучредителя Growee Идана Авитана: «Гидропоника представляет собой будущее как городского, так и вертикального земледелия. Тем не мене, мелкие производители сталкиваются с утомительной и подверженной ошибкам задачей ручного контроля и регулировки расхода воды. Автоматизированная система гидропоники Growee упрощает этот процесс, повышая эффективность и урожайность гидропоники, что подтверждается клиентами по всему миру».
Подробнее об агросистеме можно посмотреть здесь.
7. Беспилотный робот-помощник MetoMotion
Израильский стартап MetoMotion разработал робота с искусственным интеллектом, занимающегося сборкой помидоров. Создатели отмечают, что «в отличие от других роботизированных или промышленных приложений, которые характеризуются более повторяющимися задачами, в сельском хозяйстве каждое растение немного отличается. Поэтому мы придумали решение, основанное на возможностях ИИ, чтобы смотреть на растения, понимать структуру, окружающую среду, измерять спелость и решать, созрел ли плод».
Система технического зрения робота обнаруживает созревшие для сбора помидоры и направляет манипулятор к нужному месту, срезает и захватывает томатные ветки за один раз и помещает плоды на конвейерную ленту, прежде чем сбросить их в бортовые контейнеры для овощей.
Разработанная Амосом Боазом в сотрудничестве с MetoMotion машина была специально создана для интеграции в существующие тепличные технологии. Комбайн состоит из автономного управляемого транспортного средства (AGV), нескольких роботизированных манипуляторов, усовершенствованной системы технического зрения и запатентованного компонента для уборки фруктов или овощей.
Ожидается, что роботизированный комбайн сведет к минимуму повреждение продукции во время сбора, а также повысит эффективность производства. В настоящее время от 30 до 50% общих затрат в тепличном хозяйстве связаны с рабочей силой.
По оценкам MetoMotion, одному оператору требуется контролировать до пяти роботизированных комбайнов, тепличные фермеры могли бы сэкономить до 50% затрат, связанных с уборкой урожая.
Посмотреть на работу робота можно здесь.
8. DryGair – технология контроля влажности для садоводов
Технология DryGair от израильской компании Volcani позволяет отслеживать влажность воздуха внутри теплиц и на сельских угодьях с контролируемой средой. Инновационная технология, лежащая в основе системы DryGair, была разработана в израильском центре сельскохозяйственных исследований Volcani A.R.O.
Системы осушения воздуха DryGair используют активный подход к контролю влажности. Флагманская установка компании, DG-12 удаляет из воздуха 45 литров воды в час (1080 литров в день), потребляя всего 10-12 кВт, и может полностью контролировать влажность в закрытом помещении для выращивания.
Еще одним преимуществом DryGair является запатентованная система циркуляции
воздуха, встроенная во все их модели. Механизм циркуляции воздуха использует мощные вентиляторы и уникальный модуль для рассеивания обработанного воздуха во всех направлениях на 360° с силой, достаточной для покрытия больших площадей для выращивания растений. Правильная циркуляция воздуха обеспечивает эффективный контроль влажности во всех зонах помещения, включая дальние углы, а также внутри густой листвы. Это создает однородные условия по всему пространству, что не только идеально подходит для профилактики заболеваний, но и способствует равномерному росту и высокой консистенции.
Метод DryGair был разработан для экономии энергии: он может контролировать влажность в любое время, независимо от погоды и климатических условий. Установка обеспечивает идеальную линию защиты от плесневых грибков и таких болезней сельскохозяйственных культур, как ботритис и мучнистая роса, которые активно развиваются при высокой влажности.
DryGair уже зарекомендовал себя как универсальное средство для выращивания с многочисленными преимуществами по урожайности. Например, в ходе отдельного испытания, проведенного в испанской теплице для выращивания томатов, система обеспечила увеличение количества плодов на 25% с одного растения, эффективно увеличив урожайность с квадратного метра.
Осушители воздуха DryGair совместимы со всеми типами оборудования для выращивания и технологиями выращивания, включая гидропонику и вертикальные фермы. Его преимущества применимы практически ко всем культурам, включая овощи, листовую зелень, декоративные растения, каннабис и многое другое.
Презентацию установки можно посмотреть тут.
По прогнозам, в ближайшие пять лет мировой рынок вертикальных ферм будет расти более чем на 20% в год и к 2030 году составит $33 млрд.
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО), заявила, что сельхозпроизводители будут все чаще выращивать овощи, зелень и ягоды на вертикальных фермах, крышах высоток и в теплицах в офисах.
Скорее всего, разработки учёных и инженеров Израиля в области агротеха буду иметь популярность и пользоваться высоким спросом. Будем следить за развитием событий!
Ещё больше свежих новостей из мира агротеха, ИТ и бизнеса, а также актуальные вакансии и стажировки вы можете найти на платформе «РСХБ в цифре» и в нашем телеграм-канале.