Для оптимизации процесса выращивания овощей и фруктов производители беспрерывно ищут способы решения проблем, связанных с сезонным ограничением выращивания, а также с вредителями и болезнями, которые могут возникнуть в почве. Поэтому в последнее время аграрии все больше интереса проявляют к вертикальным фермам, различным системам гидропоники, системам тоннельного выращивания культур. С помощью этих методов можно продлить вегетационный период, свести к минимуму заболевания, вызванные вредителями, а также максимизировать урожайность и рентабельность. Ученые из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне США проводили исследование, на основе которого были составлены рекомендации по достижению наилучших результатов при ведении вертикального земледелия.

Сэм Вортман, автор исследования сообщил, что одним из основных и важных условий выращивания растений на вертикальных фермах или с помощью гидропоники — это использование искусственной среды без почвы. При этом каждая среда обладает уникальными физико-химическими свойствами, которую можно смешивать в различных соотношениях, чтобы добиться лучшего результата.

Исследователи Майкл Дуглас, Джефри Киндхарт и Сэм Вортман проводили ряд экспериментов на протяжении 2-х лет. В качестве «подопытного» растения они выбрали клубнику. Во время первого эксперимента ученые определяли урожайность 11 различных сортов клубники. Во время второго была определена наилучшая беспочвенная среда для оптимального выращивания сладкой ягоды. Третий эксперимент был разработан для оценки урожайности четырех различных сортов клубники, во время выращивания которых были добавлены три различных вида питательных веществ. Все эксперименты проводились на вертикальных фермах.

В результате исследования ученые выяснили, что урожай клубники значительно повышается, если ее высаживать в перлит (горная порода, которую используют для проращивания семян и укоренения черенков), смешивая его с кокосовым волокном или вермикулитом (минерал) и при этом вносить синтетические удобрения. Урожай сократился на 15% при внесении жидкого органического удобрения, а также при использовании биогумуса, смешанного с беспочвенной средой. Но при этом, ученые полностью не отрицают использование биопоники (органическая гидропоника, использование органических веществ как способ получения новых источников питания для растений). Хотя исследователи убеждены, что потери урожая могли бы быть более существенными, если бы при добавлении органических питательных веществ полностью отсутствовали синтетические пестициды.