Nó có phải là tương lai của nông nghiệp?
Nhiều người tin rằng canh tác theo chiều dọc có thể là câu trả lời cho thách thức này. Canh tác theo chiều dọc là tương lai của nông nghiệp? Nó sẽ đóng một vai trò quan trọng để đối mặt với nhu cầu thực phẩm ngày càng tăng trên toàn thế giới? Hãy cùng tìm hiểu!
Canh tác theo chiều dọc là gì?
Canh tác theo chiều dọc là một thực hành mới về sản xuất thực phẩm trên các bề mặt nghiêng theo chiều dọc. Thay vì trồng rau và các loại thực phẩm khác trên một cấp độ, như trong một cánh đồng hay nhà kính, phương pháp mới này sản xuất thực phẩm theo các lớp xếp chồng đứng theo chiều dọc thường được tích hợp vào các cấu trúc khác như nhà chọc trời, container vận chuyển hoặc kho chứa. Sử dụng công nghệ nông nghiệp được kiểm soát (CEA), ý tưởng hiện đại này sử dụng kỹ thuật canh tác trong nhà. Việc kiểm soát nhân tạo của nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm và khí làm cho sản xuất thực phẩm và thuốc trong nhà có thể. Trong nhiều cách, canh tác theo chiều dọc tương tự như nhà kính, nơi phản xạ kim loại và ánh sáng nhân tạo làm tăng thêm ánh sáng mặt trời tự nhiên.
Mục tiêu chính của canh tác dọc là tối đa hóa sản lượng cây trồng trong một không gian hạn chế.
Cách hoạt động của canh tác dọc
Có bốn lĩnh vực quan trọng trong việc hiểu cách thức canh tác theo chiều dọc hoạt động: 1. Bố trí vật lý, 2. Ánh sáng, 3. Môi trường phát triển và 4. Tính năng bền vững. Thứ nhất, mục tiêu chính của canh tác theo chiều dọc là sản xuất nhiều thực phẩm hơn cho mỗi mét vuông.
Để đạt được mục tiêu này, cây trồng được trồng trong các lớp xếp chồng lên nhau trong một cấu trúc cuộc sống tháp. Thứ hai, sự kết hợp hoàn hảo giữa ánh sáng tự nhiên và nhân tạo được sử dụng để duy trì mức độ ánh sáng hoàn hảo trong phòng. Các công nghệ như giường xoay được sử dụng để cải thiện hiệu quả chiếu sáng. Thứ ba, thay vì sử dụng đất, môi trường canh tác aeroponic, aquaponic hoặc hydroponic. Than bùn rêu hoặc vỏ dừa và các phương tiện không phải đất tương tự là rất phổ biến trong canh tác dọc. Cuối cùng, phương pháp canh tác dọc sử dụng các tính năng bền vững khác nhau để bù đắp chi phí năng lượng của canh tác. Trên thực tế, canh tác theo chiều dọc sử dụng ít hơn 95% lượng nước.
Ưu điểm của canh tác theo chiều dọc
Có sản lượng lớn hơn từ một khu vực canh tác nhỏ không phải là lợi thế duy nhất của canh tác theo chiều dọc. Sau đây là một số lợi ích chính của canh tác theo chiều dọc:
- Chuẩn bị cho tương lai: Đến năm 2050, khoảng 80 phần trăm dân số thế giới dự kiến sẽ sống ở các khu vực đô thị, và dân số ngày càng tăng sẽ dẫn đến nhu cầu lương thực ngày càng tăng. Việc sử dụng hiệu quả canh tác theo chiều dọc có lẽ có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc chuẩn bị cho một thách thức như vậy.
- Sản xuất cây trồng tăng và quanh năm: Canh tác theo chiều dọc cho phép chúng tôi sản xuất nhiều loại cây trồng hơn từ cùng một khu vực hình vuông của khu vực trồng trọt. Trong thực tế, 1 mẫu Anh của một khu vực trong nhà cung cấp sản xuất tương đương với ít nhất 4-6 mẫu Anh công suất ngoài trời. Theo một ước tính độc lập, một tòa nhà 30 tầng với diện tích cơ bản là 5 mẫu Anh có thể tạo ra tương đương 2.400 mẫu đất canh tác ngang thông thường. Ngoài ra, sản xuất cây trồng quanh năm là có thể trong một môi trường trong nhà có kiểm soát được kiểm soát hoàn toàn bởi các công nghệ canh tác theo chiều dọc.
- Ít sử dụng nước trong trồng trọt: Canh tác dọc cho phép chúng tôi sản xuất các loại cây trồng có lượng nước ít hơn 70-95% so với yêu cầu cho canh tác bình thường.
- Không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết không thuận lợi: Cây trồng trong một cánh đồng có thể bị ảnh hưởng bất lợi bởi thiên tai như mưa to, lốc xoáy, lũ lụt hoặc hạn hán nghiêm trọng - các sự kiện ngày càng trở nên phổ biến do hậu quả của sự nóng lên toàn cầu. Các trang trại dọc trong nhà ít có khả năng cảm thấy gánh nặng của thời tiết bất lợi, tạo ra sự chắc chắn hơn về sản lượng thu hoạch trong suốt cả năm.
- Tăng sản lượng cây trồng hữu cơ: Do cây trồng được sản xuất trong môi trường trong nhà được kiểm soát tốt mà không sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, canh tác theo chiều dọc cho phép chúng tôi trồng các loại cây trồng không có thuốc trừ sâu và hữu cơ.
- Con người và thân thiện với môi trường: Canh tác dọc trong nhà có thể làm giảm đáng kể các mối nguy hiểm nghề nghiệp liên quan đến canh tác truyền thống. Nông dân sẽ không tiếp xúc với các mối nguy hiểm liên quan đến thiết bị nông nghiệp nặng, các bệnh như sốt rét, hóa chất độc hại và vân vân. Vì nó không làm phiền động vật và cây cối trong khu vực, nó cũng tốt cho đa dạng sinh học.
Hạn chế của canh tác theo chiều dọc
Nuôi dọc có cả ưu và nhược điểm. Đôi khi những thuận lợi của canh tác dọc được đánh dấu và không phải là khuyết điểm. Sau đây là những hạn chế chính của canh tác theo chiều dọc:
- Không có kinh tế thành lập: Tính khả thi tài chính của phương pháp canh tác mới này vẫn không chắc chắn. Chi phí xây dựng tòa nhà chọc trời cho nông nghiệp, kết hợp với các chi phí khác như ánh sáng, sưởi ấm, và lao động, có thể nhiều hơn những lợi ích chúng ta có thể nhận được từ đầu ra của canh tác theo chiều dọc. Đối với một trang trại dọc 60 ha, chi phí xây dựng có thể lên đến hơn 100 triệu đô la. Và trong khi các trang trại dọc sẽ hấp dẫn để xác định vị trí gần các thành phố, giá bất động sản cao sẽ cản trở khả năng tài chính của các địa điểm đô thị. Tình hình tài chính đang thay đổi, tuy nhiên, khi ngành công nghiệp trưởng thành. Một công ty, Newbean Capital, gần đây đã công bố dịch vụ tài chính thiết bị nhằm vào lĩnh vực nông nghiệp trong nhà.
- Khó khăn với thụ phấn: canh tác dọc diễn ra trong một môi trường được kiểm soát mà không có sự hiện diện của côn trùng. Như vậy, quá trình thụ phấn cần được thực hiện thủ công, sẽ tốn nhiều công sức và tốn kém.
- Chi phí lao động: Trong canh tác theo chiều dọc, chi phí lao động có thể rất cao do nhu cầu lao động có tay nghề cao. Vì vậy, chi phí hàng giờ của công nhân có thể cao hơn đáng kể so với nông nghiệp nói chung. Và công nghệ canh tác theo chiều dọc sẽ đòi hỏi đào tạo đáng kể, điều này sẽ làm tăng chi phí lao động.
- Công việc ít hơn: Tự động hóa trong các trang trại dọc có thể dẫn đến nhu cầu ít công nhân hơn. Việc thụ phấn thủ công có thể trở thành một trong những chức năng chuyên sâu hơn trong các trang trại dọc.
- Hiệu quả công nhân thấp hơn: Cách bố trí của một trang trại theo chiều dọc có thể đặt ra một thách thức cho công nhân để đạt được mỗi lớp. Leo lên các tầng trên đòi hỏi thời gian và năng lượng, làm giảm hiệu quả tổng thể của nhân viên.
- Phụ thuộc quá nhiều vào công nghệ: Việc phát triển các công nghệ tốt hơn luôn có thể làm tăng hiệu quả và giảm chi phí. Nhưng toàn bộ canh tác theo chiều dọc phụ thuộc rất nhiều vào các công nghệ khác nhau để chiếu sáng, duy trì nhiệt độ và độ ẩm. Mất điện chỉ trong một ngày có thể chứng minh rất tốn kém cho một trang trại dọc. Nhiều người tin rằng các công nghệ sử dụng ngày nay chưa sẵn sàng cho việc áp dụng hàng loạt.
Canh tác dọc ở Hoa Kỳ
AeroFarms là một trong những công ty canh tác dọc lớn ở Mỹ Cơ sở rộng 70.000 foot vuông của nó ở Newark, New Jersey đang được gọi là trang trại đứng lớn nhất thế giới. Ngoài trang trại Newark này, công ty còn có tám trang trại nhỏ khác dọc. Công ty đã huy động được hơn 50 triệu đô la từ các công ty như Prudential và Goldman Sachs. Nó đã nhận được hơn 9 triệu đô la trong các khoản trợ cấp địa phương và tiểu bang.
Công ty hy vọng sẽ sản xuất hơn 2 triệu pound xanh mỗi năm, sử dụng công nghệ khí canh. Aeroponics là một phương pháp canh tác trong đó rễ bị lơ lửng trong không khí và một dung dịch dinh dưỡng được áp dụng dưới dạng sương mù mịn.
Trong cơ sở New Jersey của nó, hơn 250 loại rau xanh và thảo dược đang được trồng trên các khay xếp chồng lên nhau cao 30 feet. Các sản phẩm AeroFarms không có phân bón và thuốc trừ sâu. Hiện tại, các sản phẩm của nó có sẵn trong các cửa hàng tạp hóa và siêu thị với giá $ 3.99 một gói.
AeroFarms lên kế hoạch xây dựng một trang trại dọc lớn hơn ở Camden, Jew Jersey. Trang trại rộng 78.000 feet vuông dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào năm 2018. Công ty đã nhận được 11,14 triệu đô la tiền trợ cấp thuế từ Cơ quan Phát triển Kinh tế New Jersey. Khi hoạt động, trang trại mới sẽ được gọi là trang trại dọc lớn nhất thế giới.
Phần kết luận
Ngoài AeroFarms, không có công ty canh tác dọc nào khác ở Mỹ có lẽ đã đạt được thành công lớn nhất ở bất kỳ quốc gia nào. Nhật Bản đã tự hào có 200 nhà máy thực vật “canh tác làm nhà máy” quy mô lớn và Trung Quốc có 80 nhà máy khác. Và trong khi canh tác theo chiều dọc là một phân khúc rất nhỏ của thị trường, nó đang phát triển nhanh chóng và dự đoán sẽ đạt 5,8 tỷ USD vào năm 2022. tăng ở châu Á Thái Bình Dương.
Công nghệ canh tác theo chiều dọc vẫn còn tương đối mới. Các công ty vẫn chưa sản xuất thành công các loại cây trồng trên quy mô lớn và làm cho nó khả thi về mặt kinh tế để đáp ứng nhu cầu lương thực ngày càng tăng. Hiệu suất của các trang trại như AeroFarms sẽ xác định tầm quan trọng của việc canh tác theo chiều dọc sẽ chơi trong tương lai để đối mặt với thách thức của nhu cầu lương thực ngày càng tăng. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là các công nghệ phát triển cho các trang trại dọc cũng đang được áp dụng bởi các phân đoạn khác trong lĩnh vực nông nghiệp trong nhà trị giá 300 tỷ USD, chẳng hạn như nhà kính.
Tài nguyên
Để "đào sâu hơn" vào canh tác trong nhà và dọc, có một số tài nguyên trực tuyến có sẵn. Chúng bao gồm Đại học Upstart, Trung tâm đổi mới AgTech, Hội nghị thượng đỉnh nông nghiệp theo chiều dọc và một số trường khác. Ngoài ra, hãy xem bài viết này của Chris Powers: 10 nền tảng trực tuyến giúp người nông dân trong nhà tương lai.