Руководство по контейнерным фермам: принцип работы, культуры и затраты

Что такое ферма в морском контейнере?

Ферма в морском контейнере — это стальной морской контейнер, обычно длиной 20 или 40 футов, переоборудованный в теплоизолированное помещение для выращивания с контролируемым микроклиматом, гидропонными стеллажами или башнями, LED-освещением, кондиционированием и автоматическим дозированием питательных веществ. Он позволяет круглый год выращивать листовую зелень, пряные травы, зелёный корм или другие культуры практически в любом климате на площадке размером не больше парковочного места.

Контейнерное выращивание — это компактный модульный формат вертикального земледелия. В этом руководстве объясняется, что находится внутри гидропонного морского контейнера, какие культуры в нём можно выращивать, от чего зависит стоимость, как подготовить площадку и что проверить перед покупкой. Если вы выбираете между контейнером и более крупным производством в помещении, сначала прочитайте наше сравнение контейнерной фермы и фабрики растений в помещении; эта статья рассчитана на тех, кто уже включил контейнер в число рассматриваемых вариантов.

Как работает гидропонное выращивание в морских контейнерах?

Контейнерная ферма — это полноценная небольшая фабрика растений. Её основные подсистемы:

• Теплоизолированный корпус. Стальной контейнер обшит утеплёнными сэндвич-панелями и имеет внутреннюю отделку, безопасную для пищевой продукции, герметичную дверь и часто небольшой входной тамбур, препятствующий проникновению вредителей и наружного воздуха.
• Система выращивания. Многоярусные стеллажи с каналами NFT, лотки системы прилив-отлив или вертикальные башни. Компоновка определяет количество посадочных мест внутри.
• LED-освещение. Светильники на каждом ярусе работают по расписанию и обеспечивают всё освещение, которое получают растения.
• Управление микроклиматом. Кондиционер, система осушения воздуха, циркуляционные вентиляторы и иногда система обогащения CO₂ поддерживают температуру и влажность в заданных пределах.
• Вода и питательные вещества. Бак, насос, фильтрация и дозирование для регулирования EC/pH обеспечивают рециркуляцию питательного раствора, поэтому расход воды невелик по сравнению с выращиванием в открытом грунте.
• Управление. Контроллер или PLC управляет оборудованием, записывает данные и отправляет аварийные уведомления; часто предусмотрен удалённый доступ с телефона.
• Рассадное отделение. Стеллаж для проращивания или отдельная зона, где выращивают рассаду перед пересадкой в основную систему.

Благодаря герметичности контейнера производитель контролирует все параметры: продолжительность освещения, температуру, влажность, CO₂ и питание. Поэтому помещение для выращивания в морском контейнере может выпускать продукцию по фиксированному еженедельному графику независимо от погоды снаружи.

Какую контейнерную ферму выбрать: 20 ft или 40 ft?

Для коммерческого производства большинство покупателей выбирают модуль повышенной высоты 40 ft. Модуль 20 ft имеет смысл при ограниченном пространстве или когда цель — обучение, а не объём производства.

Что можно выращивать в гидропонном морском контейнере?

Многие поставщики проектируют каждый контейнер под одну группу культур. Гидропонная вертикальная ферма в морском контейнере для листовой зелени по компоновке существенно отличается от системы выращивания зелёного корма в морском контейнере с управлением через PLC, поэтому определитесь с культурой до сравнения предложений.

Каковы преимущества и недостатки контейнерного выращивания?

Преимущества

• Круглогодичное производство независимо от погоды с прогнозируемым еженедельным объёмом выпуска.
• Быстрый запуск: модуль поставляется в основном собранным и может начать выпуск продукции вскоре после ввода в эксплуатацию.
• Возможность перемещения и модульность: вы добавляете контейнеры по мере роста спроса.
• Низкий расход воды благодаря рециркуляции и минимальное применение пестицидов или полный отказ от них в герметичном помещении.
• Можно разместить рядом с заказчиком, например рестораном, школой, вахтовым посёлком при руднике или супермаркетом.

Недостатки

• Небольшая площадь выращивания, поэтому стоимость квадратного метра выше, чем на крупной ферме в помещении.
• Высокое потребление электроэнергии для освещения и охлаждения, особенно в жарком климате.
• Ограниченный ассортимент культур; высокорослые и плодовые овощные культуры выращивать сложно.
• Тесное рабочее пространство: ежедневные операции в расчёте на одно растение занимают больше времени, чем в специально спроектированном здании.

Во сколько обходится контейнерное выращивание?

Стоимость гидропонной фермы в морском контейнере зависит от размера, культуры, уровня автоматизации, климата на площадке и состава коммерческого предложения. Вместо того чтобы ориентироваться на одну цифру, разделите бюджет на следующие составляющие:

• Модуль: корпус контейнера, теплоизоляция, система выращивания, LED-светильники, отопление, вентиляция и кондиционирование, дозирование и системы управления.
• Перевозка и импорт: морская перевозка, страхование, пошлины и местные автоперевозки. В нашем руководстве по импорту сельскохозяйственного оборудования из Китая разъясняются условия EXW, FOB и CIF.
• Подготовка площадки: ровное основание или фундамент, подключение к электросети, водоснабжение, водоотведение и аренда крана.
• Запуск: семена, субстрат, питательные вещества, упаковка, обучение и несколько пробных циклов выращивания.
• Эксплуатационные расходы: электроэнергия (обычно крупнейшая статья), оплата труда, расходные материалы, вода, техническое обслуживание и замена LED по мере эксплуатации.

Климат существенно влияет на эксплуатационные расходы. В жарком климате кондиционер работает с высокой нагрузкой, отводя как тепло от освещения, так и тепло, поступающее снаружи; в холодном климате тепло от освещения может покрывать большую часть потребности в отоплении. До покупки запросите расчётную потребляемую мощность в kW и суточное энергопотребление в kWh для вашего местоположения и рассчитайте расходы по местному тарифу.

Что нужно подготовить на площадке до прибытия контейнера?

1. Ровное прочное основание. Бетонная площадка, ленточный фундамент или уплотнённое гравийное основание, не подверженное просадке.
2. Электроснабжение. Проверьте соответствие напряжения, числа фаз и доступной мощности номинальной нагрузке установки, а также предусмотрите подходящий автоматический выключатель и трассу прокладки кабеля.
3. Водоснабжение. Питьевая или подготовленная вода с результатами лабораторного анализа EC, pH, щёлочности и содержания натрия.
4. Водоотведение. Возможность отводить конденсат, воду после мойки и содержимое баков при периодическом сливе в соответствии с местными требованиями.
5. Доступ. Место для грузовика и крана, а также свободный проход для ежедневного сбора урожая и доставки продукции.
6. Разрешения. Проверьте требования к зонированию территории, строительству и безопасности пищевой продукции; в некоторых регионах контейнер считается временным сооружением.
7. Затенение или навес. В жарком климате крыша или затенение над контейнером заметно снижают нагрузку на систему охлаждения.
8. Резервное электроснабжение. Генератор или хотя бы система аварийного оповещения, поскольку длительное отключение электричества может привести к потере всего урожая.

Как сравнивать контейнерные фермы в продаже?

Сравнивая предложения по продаже ферм в морских контейнерах или гидропонных контейнерных установок, запрашивайте у каждого поставщика одинаковые сведения:

• Число посадочных мест в рассадном отделении и основной системе, а также ожидаемый еженедельный урожай выбранной культуры.
• Тип и толщина теплоизоляции, внутренняя отделка и конструкция дверей.
• Характеристики LED-светильников, интенсивность света на уровне растений и общая мощность освещения.
• Производительность кондиционера и осушителя воздуха, а также диапазон наружных температур, на который они рассчитаны.
• Способ орошения, объём бака, фильтрация и параметры дозирования для регулирования EC/pH.
• Функции системы управления, возможности удалённого доступа и аварийного оповещения.
• Номинальная мощность, напряжение и стандарт электрической вилки для вашей страны.
• Перечень запасных частей, руководства, обучение и состав пусконаладочных работ.

Оценивайте поставщиков контейнерных ферм по качеству технической документации и поддержки, а не по фотографиям. Хороший поставщик уточнит вашу культуру, климат и покупателей, прежде чем подготовить коммерческое предложение. Полный обзор оборудования приведён в нашем руководстве по оборудованию для вертикального земледелия, а вопросы бизнес-планирования рассмотрены в статье «Как открыть вертикальную ферму».

Сколько контейнеров мне потребуется?

Ведите расчёт от спроса. Допустим, покупателю нужно 600 кочанов салата в неделю, а культура находится в основной системе около четырёх недель после двух-трёх недель в рассадном отделении. Тогда вам потребуется примерно 600 × 4 = 2,400 посадочных мест в основной системе плюс около 10–15% на потери и неравномерный рост, то есть около 2,700 мест, а также рассадное отделение, позволяющее еженедельно закладывать несколько больше 600 сеянцев. Сравните это с заявленным числом посадочных мест для каждой модели контейнера, чтобы понять, достаточно ли одной установки или нужны две.

Такой же расчёт подходит для пряных трав и зелёного корма с учётом длительности их циклов и числа растений на лоток. Если по расчёту требуется больше нескольких контейнеров, оснащение здания может оказаться дешевле в пересчёте на посадочное место. Небольшие проекты, например выращивание растений в морском контейнере для школы, общественного огорода или исследовательской группы, могут использовать тот же расчёт с меньшим целевым объёмом.

Что входит в ежедневную работу на контейнерной ферме?

Обычный рабочий распорядок включает посев и пересадку по фиксированному еженедельному графику, проверку EC, pH и уровня воды, осмотр растений на краевой ожог листьев, вредителей и проблемы с корнями, сбор и упаковку урожая, а также очистку лотков и каналов между циклами. Еженедельно выполняют калибровку датчиков, очистку фильтров и анализ данных микроклимата. Один обученный сотрудник часто может обслуживать один контейнер при неполной занятости, но дни сбора урожая и доставки требуют планирования.

Чем мы можем помочь?

Mars Vertical Farm создаёт фабрики растений более 20 лет и экспортирует контейнерные фермы на рынки Канады, США, Саудовской Аравии, Австралии, Южной Африки и других стран. Мы можем адаптировать размеры, компоновку и систему выращивания, в том числе для контейнерной фермы с климат-контролем под ключ. Ознакомьтесь со всем ассортиментом контейнерных фабрик растений и фабрик растений в помещениях, затем сообщите нам вашу культуру, климат на площадке и целевой еженедельный объём, чтобы получить компоновку контейнера и коммерческое предложение.

Источники

• NCAT ATTRA: вертикальное земледелие (IP516, обновлено в 2024 году)
• Texas A&M AgriLife: вертикальное выращивание высокоценных листовых овощей и пряных трав в помещениях