Современные технологии растениеводства
Ru En
 
En

Шафран на вертикальных фермах: кейсы, перспективы

Реально ли выращивать шафран на вертикальной ферме
Шафран такой дорогой потому, что сто пятьдесят цветков дают один грамм специи.
Шафран — рыльца крокуса посевного. Эти рыльца выщипывают пинцетом, по одному. Цветет крокус три недели раз в год, так что в сезон уборки люди работают по двадцать часов в сутки.
Шафран – крокус посевной

В одном цветке крокуса три рыльца

При этом шафран нужен ресторанам, производителям косметики и текстиля. Шафран используют в пищевых добавках и лекарствах. Рынок шафрана растет: по оценкам экспертов, к 2030 году его объем увеличится на треть.
95 % шафрана выращивают в Иране, там для него подходящий климат: жаркое сухое лето и мягкая зима. Можно ли производить шафран на вертикальной ферме, в любой части света и без ручного труда? Проблема в том, что плантации шафрана — многолетние поля. Если не добывать откуда-то зрелые клубнелуковицы, большую часть года ферма будет простаивать.
Решить эту проблему пытаются разными путями.

Кейс: Veggitech

Ферма Veggitech в Арабских Эмиратах девять месяцев в году выращивает грибы. Шафран тем временем размножают в теплице. Потом его переносят на ферму, и в контролируемом климате он цветет. После сбора урожая грибы возвращаются на свое место.
На первый взгляд хорошо, но в 2022 году за урожай шафрана выручили только 17,5 тысяч долларов. Посевная площадь — 430 квадратных метров. С квадрата получается 40 долларов. Цена посадочного материала и трудозатрат неизвестна. Негусто, особенно если учитывать, что маленький кустик базилика в Эмиратах стоит один доллар.

Арабская ферма. Лучше бы вкладывались в огурцы

Кейс: Saffron Tech

Израильский стартап Saffron Tech пошел другим путем. На вертикальной ферме они получают четыре урожая шафрана в год. Для этого они искусственно будят клубнелуковицы, собирают цветки, вводят растения обратно в покой, начинают сначала.
Схема рабочая, но качество такого шафрана под вопросом. Агрессивная индукция цветения стрессирует растения, к тому же их запасы углеводов не успевают восстановиться. На один-два цикла их хватит, а потом начнет страдать качество урожая и формирование дочерних клубнелуковиц. Постоянно покупать новый посадочный материал очень дорого.
Тем временем компания набрала инвестиций и грантов на открытие коммерческой фермы c искусственным интеллектом и роботом-уборщиком урожая.

Израильская тестовая ферма

Как может выгля­деть реалис­тичная схема выращивания

Чтобы выращивать шафран в помещении круглый год, нужно чередовать два этапа: период цветения и период размножения. Все должно происходить в строго контролируемых условиях.
Далее на основе компиляции экспериментальных данных описана гипотетическая вертикальная ферма, где шафран растет круглый год на гидропонике. Она состоит из двух зон — для разных этапов жизни растения.

Зона цветения

Сюда поступают зрелые клубнелуковицы (диаметром от 32 мм). Оптимально высаживать их в инертный субстрат: пемзу или перлит. Для стимулирования роста использовать либо постоянное погружение в питательный раствор, либо NFT (метод питательного слоя).
Что важно на этом этапе:
  • Температура. Должна быть прохладной — как осенью. Это нужно, чтобы появились цветки.
  • Освещение и длина светового дня. Интеграл дневного освещения — до 8 моль/м²/сут (белые или красно‑синие светодиоды). Если сделать свет ярче, качество клубнелуковиц может снизиться.
  • Питание. В лаборатории используют разбавленный раствор Хогланда (EC 0,75−1,4 дСм/м). Это помогает получить больше цветков, увеличить сухую массу рылец и повысить содержание ценных веществ.
Дополнительные приемы:
  • ГАМК (гамма‑аминомасляная кислота) + красно‑синие светодиоды: увеличивают число цветков и стимулируют выработку сафраналя и пикрокроцина (запах и горечь).
  • Гиббереллин GA₃: если главная цель — получить как можно больше кроцина (окраска).
Источники
  1. Farahani, E., Tabatabai, S., & Khanqoli, S. (2024). Quantitative and qualitative response of saffron (Crocus sativus L.) to light intensity and nutrition in hydroponic cultivation. Journal of Plant Nutrition, 48, 1305 — 1315. doi.org/10.1080/1 904 167.2024.2 439 873.
  2. Nardi, L., Metelli, G., Garegnani, M., Villani, M., Massa, S., Bennici, E., Lamanna, R., Catellani, M., Bisti, S., Maggi, M., Demurtas, O., Benvenuto, E., & Desiderio, A. (2022). Farming for Pharming: Novel Hydroponic Process in Contained Environment for Efficient Pharma-Grade Production of Saffron. Molecules, 27. doi.org/10.3390/molecules27248972.
  3. Dewir, Y., Alsadon, A., Ibrahim, A., & El-Mahrouk, M. (2022). Effects of Growing Substrate, Mode of Nutrient Supply, and Saffron Corm Size on Flowering, Growth, Photosynthetic Competence, and Cormlet Formation in Hydroponics. HortTechnology. doi.org/10.21 273/horttech04980−21.
  4. Kour, K., Gupta, D., Gupta, K., Anand, D., Elkamchouchi, D., Pérez-Oleaga, C., Ibrahim, M., & Goyal, N. (2022). Monitoring Ambient Parameters in the IoT Precision Agriculture Scenario: An Approach to Sensor Selection and Hydroponic Saffron Cultivation. Sensors (Basel, Switzerland), 22. doi.org/10.3390/s22228905.
  5. Eftekhari, M., Javid, M., Aliniaeifard, S., & Nicola, S. (2023). Alteration of Flower Yield and Phytochemical Compounds of Saffron (Crocus sativus L.) by Application of Different Light Qualities and Growth Regulators. Horticulturae. doi.org/10.3390/horticulturae9020169.
  6. Askari-Khorasgani, O., & Pessarakli, M. (2019). Shifting saffron (Crocus sativus L.) culture from traditional farmland to controlled environment (greenhouse) condition to avoid the negative impact of climate changes and increase its productivity. Journal of Plant Nutrition, 42, 2642 — 2665. doi.org/10.1080/1 904 167.2019.1 659 348.
  7. Naseri, E., Dalir, N., Mokhtassi-Bidgoli, A., Ebadi, M., & Rahnemaie, R. (2025). Optimizing saffron cormlet production through substrate composition nutrient concentration and irrigation management in soilless cultivation. Scientific Reports, 15. doi.org/10.1038/s41598−024−81 282−5.

Зона роста клубнелуковиц

После цветения клубнелуковицы переходят в другую зону — там теплее и ярче. Это нужно, чтобы растения восстановили запасы питательных веществ и сформировали дочерние клубнелуковицы.
Гидропонная система с постоянным погружением помогает:
  • усилить фотосинтез;
  • ускорить рост побегов;
  • увеличить число и размер дочерних клубнелуковиц.
На что обратить внимание:
  • Субстрат. Хороши смеси на основе торфа или кокоса с добавлением перлита.
  • Орошение. Важно подобрать оптимальный объем. Избыточный полив — риск корневых гнилей.
  • Питание. NPK (нитраты завысить), гуматы. На поздних стадиях применять внекорневые подкормки микроэлементами.
  • Полезные микроорганизмы. Если добавить в субстрат ризобактерии и арбускулярные микоризные грибы, это повысит содержание сафраналя и фенольных соединений, а также увеличит число и массу новых клубнелуковиц.
  • Биостимуляторы. Гуматы и микориза в сочетании с точным контролем EC и орошения помогают получить больше рылец и сбалансировать содержание ценных компонентов.
Источники
  1. Stelluti, S., Caser, M., Demasi, S., Herrero, E., García-González, I., Lumini, E., Bianciotto, V., & Scariot, V. (2023). Beneficial microorganisms: a sustainable horticultural solution to improve the quality of saffron in hydroponics. Scientia Horticulturae. doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112 155.
  2. Hasthini, S. (2024). Saffron Blooms Beyond Soil: A Thorough Review on Soilless Corm Production Strategies. International Journal of Environment and Climate Change. doi.org/10.9734/ijecc/2024/v14i44138.
  3. Shajari, M., Moghaddam, P., Ghorbani, R., & Koocheki, A. (2022). Does nutrient and irrigation managements alter the quality and yield of saffron (Crocus sativus L.)?. Agricultural Water Management. doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107 629.
  4. Tarraf, W., İzgü, T., Şimşek, Ö., Cicco, N., & Benelli, C. (2024). Saffron In Vitro Propagation: An Innovative Method by Temporary Immersion System (TIS), Integrated with Machine Learning Analysis. Horticulturae. doi.org/10.3390/horticulturae10050454.
  5. Naseri, E., Dalir, N., Mokhtassi-Bidgoli, A., Ebadi, M., & Rahnemaie, R. (2025). Optimizing saffron cormlet production through substrate composition nutrient concentration and irrigation management in soilless cultivation. Scientific Reports, 15. doi.org/10.1038/s41598−024−81 282−5.

Поточное планирование

Клубнелуковицы распределяются по партиям так, чтобы всегда часть из них была в цвету, а другая часть отдыхала. Так получается круглогодичный урожай: за счёт последовательных циклов, а не за счёт того, что одни и те же клубнелуковицы цветут снова и снова.

Пример цикла выращивания (одна партия)

Фаза

Продолжительность

Температура

Примечания

Вегетативный рост

4−5 месяцев

10−23 °C

Формируются дочерние клубнелуковицы

Спячка

2−3 месяца

23−27 °C

Закладываются будущие цветки

Глубокая спячка

2−3 месяца

0.5–2 °C, очень низкая концентрация кислорода

Задерживает цветение

Цветение

~2 недели

15−17 °C

Сбор урожая

Без глубокой спячки можно обойтись, но в этом случае теряется возможность управлять временем зацветания. Цикл все еще около года. Слишком долгое хранение на холоде вредит клубнелуковицам.
Источники
  1. Molina, R., Valero, M., Navarro, Y., García-Luís, A., & Guardiola, J. (2004). The effect of time of corm lifting and duration of incubation at inductive temperature on flowering in the saffron plant (Crocus sativus L.). Scientia Horticulturae, 103, 79−91. doi.org/10.1016/j.scienta.2004.04.008.
  2. García-Rodríguez, M., Moratalla-López, N., López-Córcoles, H., & Alonso, G. (2021). SAFFRON QUALITY OBTAINED UNDER DIFFERENT FORCING CONDITIONS, CONSIDERING VARIOUS VEGETATIVE STAGES OF CORMS. Scientia Horticulturae, 277, 109 811. doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109 811.
  3. García-Rodríguez, M., Moratalla-López, N., Carrión, C., López-Córcoles, H., & Alonso, G. (2020). The Combined Effects of Vegetative Stage Corms, Ultra Low Oxygen Cooling Storage and Incubation Time on Crocus sativus L. Agronomy, 10, 1775. doi.org/10.3390/agronomy10111775.
  4. Yasmin, S., & Nehvi, F. (2018). Phenological Growth Stages of Saffron (Crocus sativus L.) under Temperate Conditions of Jammu & Kashmir-India. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 7, 3797−3814. doi.org/10.20 546/ijcmas.2018.704.428.
  5. Molina, R., García-Luís, A., Valero, M., Navarro, Y., & Guardiola, J. (2004). EXTENDING THE HARVEST PERIOD OF SAFFRON., 219−225. doi.org/10.17 660/actahortic.2004.650.25.
  6. Zhen, W., Xin, L., Zhen, Y., & Yongchun, Z. (2021). Effects of ambient temperature on flower initiation and flowering in saffron (Crocus sativus L.). Scientia Horticulturae, 279, 109 859. doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109 859.
  7. Molina, R., Valero, M., Navarro, Y., García-Luís, A., & Guardiola, J. (2005). Low temperature storage of corms extends the flowering season of saffron (Crocus sativus L.). The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 80, 319 — 326. doi.org/10.1080/14 620 316.2005.11 511 937.
  8. Amini, S., & Ziaratnia, S. (2019). Effect of plant growth regulators on control of saffron (Crocus sativus L.) corm dormancy. , 2, 167−176. doi.org/10.22 077/jhpr.2019.2383.1050.
  9. Zahmati, R., Shekari, H., & Fotokian, M. (2018). Growth and development of saffron (Crocus sativus L.) in response to temperature pre-treatment and environmental conditions. Journal of BioScience and Biotechnology, 7, 47−50.

Выводы

На волне закрытий и сокращений недавних лидеров вертикального фермерства встает вопрос: кто виноват? Цены на топливо? Отчасти да. Вообще — потеря связи с реальностью. Игнорируют и факторы экономики, и биологию, как видно из приведенных выше примеров.
Ажиотаж вокруг вертикального фермерства пропал. Выживут те, кто тратит ресурсы рационально и понимает, что делает. Для шафрана это означает:
  • реалистичную оценку затрат и доходов: высокие вложения на старте, трудозатраты, конкурентоспособность;
  • учёт биологических потребностей культуры: шафрану необходим долгий период восстановления;
  • опора на проверенные технологии: заявления разных стартапов насчет коммерческого выращивания шафрана никто не проверял.
Нельзя исключать, что в будущем вертикальные фермы могут занять свою нишу на рынке шафрана, особенно в регионах с неподходящим климатом или высоким спросом на локальные продукты. Но для этого нужны дальнейшие исследования и оптимизация процессов.
Читайте также: хлеб с сити-фермы
Такие же фантазии, только насчет пшеницы
Читать
Понравилась статья? Оцените ее

Смотрите также