هل هو مستقبل الزراعة؟
يعتقد الكثيرون أن الزراعة العمودية يمكن أن تكون الحل لهذا التحدي. هل الزراعة الرأسية مستقبل الزراعة؟ هل ستلعب دوراً هاماً لمواجهة الطلب المتزايد على الغذاء على مستوى العالم؟ هيا نكتشف!
ما هو الزراعة الرأسية؟
الزراعة الرأسية هي ممارسة جديدة لإنتاج الغذاء على الأسطح المائلة رأسياً. فبدلاً من زراعة الخضار والأطعمة الأخرى على مستوى واحد ، كما هو الحال في حقل أو دفيئة ، تنتج هذه الطريقة الأطعمة في طبقات مكدسة رأسياً مدمجة عادة في بنى أخرى مثل ناطحة سحاب أو حاوية شحن أو مستودع مُعاد توجيهه. باستخدام تقنية الزراعة البيئية (CEA) ، تستخدم هذه الفكرة الحديثة تقنيات الزراعة الداخلية. إن التحكم الاصطناعي في درجة الحرارة والضوء والرطوبة والغازات يجعل من الممكن إنتاج الأطعمة والأدوية في الأماكن المغلقة. في العديد من الطرق ، تشبه الزراعة الرأسية الدفيئات التي تعمل فيها العواكس المعدنية والإضاءة الاصطناعية على زيادة ضوء الشمس الطبيعي.
الهدف الرئيسي للزراعة الرأسية هو زيادة إنتاج المحاصيل في مساحة محدودة.
كيف تعمل الزراعة العمودية
هناك أربعة مجالات حاسمة لفهم كيفية عمل الزراعة الرأسية: 1. التخطيط الفيزيائي ، 2. الإضاءة ، 3. الوسط المتنامي ، و 4. ميزات الاستدامة. أولاً ، إن الهدف الرئيسي للزراعة الرأسية هو إنتاج المزيد من الأطعمة لكل متر مربع.
لتحقيق هذا الهدف ، تزرع المحاصيل في طبقات مكدسة في بنية حياة البرج. وثانيا ، يتم استخدام مزيج مثالي من الأضواء الطبيعية والاصطناعية للحفاظ على مستوى الضوء المثالي في الغرفة. وتستخدم تقنيات مثل الدورية سريرا لتحسين كفاءة الإضاءة. ثالثًا ، بدلاً من التربة ، يتم استخدام وسائل النمو الجوية أو المائية أو المائية. يعتبر الطحالب أو قشور جوز الهند وما يماثلها من غير التربة من الأنواع الشائعة في الزراعة الرأسية. وأخيرًا ، تستخدم طريقة الزراعة الرأسية العديد من ميزات الاستدامة لتعويض تكلفة الطاقة في الزراعة. في الواقع ، تستخدم الزراعة العمودية كمية أقل من المياه بنسبة 95٪.
مزايا الزراعة العمودية
إن وجود إنتاج أكبر من منطقة زراعة صغيرة ليس هو الميزة الوحيدة للزراعة الرأسية. فيما يلي بعض الفوائد الرئيسية للزراعة الرأسية:
- التحضير للمستقبل: بحلول عام 2050 ، من المتوقع أن يعيش حوالي 80 في المائة من سكان العالم في المناطق الحضرية ، وسيؤدي تزايد عدد السكان إلى زيادة الطلب على الغذاء. قد يكون الاستخدام الفعال للزراعة الرأسية دورًا مهمًا في التحضير لمثل هذا التحدي.
- زيادة إنتاج المحاصيل على مدار السنة: يتيح لنا الزراعة الرأسية إنتاج المزيد من المحاصيل من نفس المساحة المربعة لمنطقة النمو. في الواقع ، 1 فدان من منطقة داخلية يوفر إنتاج ما يعادل إلى ما لا يقل عن 4-6 فدان من قدرة في الهواء الطلق. ووفقًا لتقديرات مستقلة ، يمكن أن ينتج مبنى مؤلف من 30 طابقًا به منطقة قاعدية تبلغ 5 أفدنة ما يعادل 400 2 فدان من الزراعة الأفقية التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إنتاج المحاصيل على مدار السنة في بيئة داخلية يتم التحكم فيها والتي يتم التحكم فيها بالكامل بواسطة تقنيات الزراعة الرأسية.
- استخدام أقل للمياه في الزراعة: الزراعة الرأسية تسمح لنا بإنتاج محاصيل أقل من المياه بنسبة 70-95 في المائة مما هو مطلوب للزراعة العادية.
- لا تتأثر الظروف المناخية غير المواتية: يمكن أن تتأثر المحاصيل في أحد الحقول بشكل سلبي بسبب الكوارث الطبيعية مثل الأمطار الغزيرة أو الأعاصير أو الفيضانات أو الجفاف الشديد - وهي أحداث أصبحت شائعة بشكل متزايد نتيجة الاحترار العالمي. فالمزارع الرأسية الداخلية تكون أقل عرضة للشعور بالعبء الناجم عن الطقس غير المواتي ، مما يوفر قدرا أكبر من اليقين من ناتج الحصاد طوال العام.
- زيادة إنتاج المحاصيل العضوية: مع إنتاج المحاصيل في بيئة داخلية جيدة التحكم دون استخدام مبيدات الآفات الكيميائية ، فإن الزراعة العمودية تسمح لنا بتنمية المحاصيل العضوية الخالية من المبيدات.
- الإنسان وصديق البيئة: يمكن للزراعة الرأسية داخل المباني أن تقلل إلى حد كبير من الأخطار المهنية المرتبطة بالزراعة التقليدية. لن يتعرض المزارعون لمخاطر تتعلق بمعدات الزراعة الثقيلة ، وأمراض مثل الملاريا والمواد الكيميائية السامة وما إلى ذلك. وبما أنه لا يزعج الحيوانات والأشجار في المناطق الداخلية ، فهو مفيد للتنوع البيولوجي كذلك.
حدود الزراعة الرأسية
الزراعة الرأسية لها مزايا وعيوب. في بعض الأحيان يتم تمييز محترفي الزراعة الرأسية وليس السلبيات. فيما يلي القيود الرئيسية للزراعة الرأسية:
- لا يوجد اقتصاد مؤسس: تظل الجدوى المالية لهذه الطريقة الزراعية الجديدة غير مؤكدة. تكلفة بناء ناطحات السحاب للزراعة ، جنبا إلى جنب مع تكاليف أخرى مثل الإضاءة والتدفئة والعمل ، يمكن أن تكون أكثر من الفوائد التي يمكن أن نحصل عليها من إنتاج الزراعة الرأسية. بالنسبة للمزرعة الرأسية التي تبلغ مساحتها 60 هكتارا ، يمكن أن تصل تكلفة البناء إلى أكثر من 100 مليون دولار. وبينما ستكون المزارع العمودية جذابة لتحديد موقعها بالقرب من المدن ، فإن ارتفاع أسعار العقارات سيعيق الجدوى المالية للمواقع الحضرية. لكن الوضع المالي يتغير مع نضوج الصناعة. أعلنت إحدى الشركات ، Newbean Capital ، مؤخراً عن خدمات تمويل المعدات التي تستهدف قطاع الزراعة داخل المباني.
- الصعوبات المتعلقة بالتلقيح: تتم الزراعة الرأسية في بيئة خاضعة للرقابة دون وجود حشرات. على هذا النحو ، يجب إجراء عملية التلقيح يدوياً ، والتي ستكون كثيفة العمالة ومكلفة.
- تكاليف العمالة: في الزراعة العمودية ، يمكن أن تكون تكلفة اليد العاملة مرتفعة للغاية بسبب الحاجة إلى عمال ذوي مهارات عالية. لذا ، قد تكون تكلفة كل ساعة من العمال أعلى بكثير من الزراعة بشكل عام. وسوف تتطلب تقنيات الزراعة العمودية تدريباً كبيراً ، مما سيزيد من تكاليف العمالة.
- وظائف أقل: قد يؤدي التشغيل الآلي في المزارع الرأسية إلى الحاجة إلى عدد أقل من العمال. قد يصبح التلقيح اليدوي أحد الوظائف الأكثر كثافة للعمالة في المزارع الرأسية.
- انخفاض كفاءة العمال: قد يشكل تخطيط المزرعة الرأسية تحديًا أمام العمال للوصول إلى كل طبقة. يستغرق التسلق إلى الطبقات العليا وقتًا وطاقة ، مما يقلل من الكفاءة العامة للموظف.
- الكثير من الاعتماد على التكنولوجيا: يمكن أن يؤدي تطوير تقنيات أفضل دائمًا إلى زيادة الكفاءة وتقليل التكاليف. لكن الزراعة الرأسية بأكملها تعتمد بشكل كبير على تقنيات متنوعة للإضاءة ، والحفاظ على درجة الحرارة ، والرطوبة. يمكن أن يكون فقدان الطاقة ليوم واحد فقط مكلفًا للغاية بالنسبة للمزرعة الرأسية. يعتقد الكثيرون أن التقنيات المستخدمة اليوم ليست جاهزة للتطبيق الجماعي.
الزراعة العمودية في الولايات المتحدة
AeroFarms هي واحدة من كبرى الشركات الزراعية العمودية في الولايات المتحدة. ويطلق على منشأة تبلغ مساحتها 70000 قدم مربع في نيوارك بولاية نيو جيرسي أكبر مزرعة عمودية في العالم. بالإضافة إلى مزرعة نيوارك ، تمتلك الشركة ثماني مزارع عمودية أصغر. وقد جمعت الشركة أكثر من 50 مليون دولار من أمثال Prudential و Goldman Sachs. وقد تلقت أكثر من 9 ملايين دولار في شكل منح محلية ودولية.
وتأمل الشركة في إنتاج أكثر من 2 مليون رطل من الخضر سنوياً ، باستخدام تكنولوجيا Aeroponics. Aeroponics هو نهج زراعة يتم فيه تعليق الجذور في الهواء ويتم تطبيق محلول المغذيات في شكل رذاذ ناعم.
في منشأة نيو جيرسي ، يتم زراعة أكثر من 250 نوعًا من الخضر والأعشاب على صواني مكدسة على ارتفاع 30 قدمًا. منتجات AeroFarms خالية من الأسمدة والمبيدات الحشرية. حاليا ، تتوفر منتجاتها في محلات البقالة والسوبر ماركت مقابل 3.99 دولار للحزمة.
خطة AeroFarms على بناء مزرعة أكبر عمودية في كامدن ، يهودي جيرسي. ومن المتوقع أن تعمل مزرعة بمساحة 78000 قدم مربع بحلول عام 2018. حصلت الشركة على منحة قدرها 11.14 مليون دولار كحافز ضريبي من هيئة التنمية الاقتصادية في نيوجيرسي. بمجرد تشغيلها ، ستطلق على المزرعة الجديدة أكبر مزرعة عمودية جديدة في العالم.
استنتاج
وبصرف النظر عن AeroFarms ، لا توجد شركات زراعية كبرى رئيسية في الولايات المتحدة ، وربما شهدت اليابان أنجح دولة في العالم. وتفتخر اليابان بوجود 200 مصنع واسع النطاق للمصانع "الزراعية كمصانع" ، بينما تمتلك الصين 80 مصنعًا آخر. وعلى الرغم من أن الزراعة العمودية جزء صغير جدًا من السوق ، إلا أنها تنمو بسرعة ، ومن المتوقع أن تصل إلى 5.8 مليار دولار بحلول عام 2022 ، المكاسب في آسيا والمحيط الهادئ.
مازالت تقانات الزراعة العمودية جديدة نسبياً. لا تزال الشركات تنتج بنجاح المحاصيل على نطاق واسع وتجعلها مجدية اقتصاديًا لتلبية الطلب المتزايد على الغذاء. سيحدد أداء المزارع مثل AeroFarms مدى أهمية الدور الذي سيلعبه الزراعة الرأسية في المستقبل لمواجهة تحدي تزايد الطلب على الغذاء. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن التكنولوجيات التي تم تطويرها للمزارع العمودية يتم تبنيها أيضًا من قِبل قطاعات أخرى من قطاع الزراعة الداخلية البالغ حجمه 300 مليار دولار ، مثل البيوت الزجاجية.
مصادر
للحصول على "حفر أعمق" في الزراعة الداخلية والرأسية ، هناك العديد من الموارد المتاحة على الإنترنت. وهي تشمل جامعة Upstart ومركز AgTech للابتكار وقمة الزراعة الرأسية وعدة أخرى. أيضا ، تحقق من هذه المقالة من قبل كريس باورز: 10 منصات على الانترنت مساعدة المزارعين في المستقبل في الأماكن المغلقة.