Czy to przyszłość rolnictwa?
Wiele osób uważa, że rolnictwo wertykalne może być odpowiedzią na to wyzwanie. Czy rolnictwo pionowe jest przyszłością rolnictwa? Czy będzie to miało znaczący wpływ na rosnące zapotrzebowanie na żywność na całym świecie? Dowiedzmy Się!
Co to jest rolnictwo pionowe?
Rolnictwo pionowe jest nową praktyką produkcji żywności na pionowo nachylonych powierzchniach. Zamiast uprawiać warzywa i inne produkty spożywcze na jednym poziomie, na przykład w polu lub szklarni, ta nowa metoda produkuje żywność w pionowo ułożonych warstwach powszechnie zintegrowanych z innymi strukturami, takimi jak wieżowiec, kontener wysyłkowy lub zarekwirowany magazyn. Wykorzystując technologię Controlled Environment Agriculture (CEA), ta nowoczesna idea wykorzystuje techniki hodowli wewnętrznej. Sztuczna kontrola temperatury, światła, wilgotności i gazów umożliwia produkcję żywności i leków w pomieszczeniach zamkniętych. Pod wieloma względami rolnictwo pionowe jest podobne do szklarni, gdzie metalowe reflektory i sztuczne oświetlenie zwiększają naturalne światło słoneczne.
Podstawowym celem rolnictwa pionowego jest maksymalizacja produkcji roślinnej w ograniczonej przestrzeni.
Jak działa rolnictwo pionowe
Istnieją cztery krytyczne obszary, w których można zrozumieć, jak działa pionowe rolnictwo: 1. Układ fizyczny, 2. Oświetlenie, 3. Środowisko uprawy i 4. Cechy zrównoważenia. Po pierwsze, podstawowym celem rolnictwa pionowego jest produkcja większej ilości żywności na metr kwadratowy.
Aby osiągnąć ten cel, rośliny uprawiane są w ułożonych warstwach w strukturze życia wieży. Po drugie, perfekcyjna kombinacja światła naturalnego i sztucznego służy do utrzymania idealnego poziomu oświetlenia w pomieszczeniu. Technologie takie jak łóżka obrotowe są stosowane w celu poprawy wydajności oświetlenia. Po trzecie, zamiast gleby stosowane są aeroponiczne, akwaponiczne lub hydroponiczne podłoża hodowlane. Mech torfowy lub łupiny orzecha kokosowego i podobne podłoża niezwiązane z glebą są bardzo powszechne w rolnictwie pionowym. Wreszcie, pionowa metoda hodowli wykorzystuje różne funkcje zrównoważonego rozwoju, aby zrównoważyć koszty energii w rolnictwie. W rzeczywistości rolnictwo pionowe zużywa o 95 procent mniej wody.
Zalety rolnictwa pionowego
Większa produkcja z niewielkiej powierzchni uprawnej nie jest jedyną zaletą rolnictwa pionowego. Oto niektóre z głównych zalet rolnictwa pionowego:
- Przygotowanie do przyszłości: do 2050 r. Około 80 procent światowej populacji ma żyć na obszarach miejskich, a rosnąca populacja doprowadzi do wzrostu popytu na żywność. Skuteczne wykorzystanie rolnictwa wertykalnego może być może istotną rolę w przygotowaniu się na takie wyzwanie.
- Zwiększona i całoroczna uprawa rolna : rolnictwo wertykalne pozwala nam produkować więcej upraw z tego samego pola powierzchni uprawy. W rzeczywistości 1 akr powierzchni wewnętrznej oferuje równoważną produkcję do co najmniej 4-6 akrów pojemności na zewnątrz. Według niezależnego szacunku, 30-piętrowy budynek z podstawową powierzchnią 5 akrów może potencjalnie wytworzyć równowartość 2400 akrów konwencjonalnego rolnictwa poziomego. Dodatkowo, całoroczna produkcja upraw możliwa jest w kontrolowanym środowisku wewnętrznym, które jest całkowicie kontrolowane przez pionowe technologie rolnicze.
- Mniejsze zużycie wody w uprawie: rolnictwo w pionie pozwala nam produkować rośliny o 70-95 procentach mniej wody niż wymagane do normalnej uprawy.
- Nie wpływają na nie sprzyjające warunki pogodowe: Uprawy na polu mogą zostać dotknięte klęskami żywiołowymi, takimi jak ulewne deszcze, cyklony, powodzie lub dotkliwe susze - wydarzenia, które stają się coraz częstsze w wyniku globalnego ocieplenia. Pionowe gospodarstwa rolne w mniejszym stopniu odczuwają skutki niekorzystnej pogody, zapewniając większą pewność zbiorów w ciągu roku.
- Zwiększona produkcja ekologicznych upraw: Ponieważ uprawy są produkowane w dobrze kontrolowanym środowisku wewnętrznym bez użycia chemicznych pestycydów, rolnictwo wertykalne pozwala nam uprawiać rośliny wolne od pestycydów i organiczne.
- Przyjazne człowiekowi i środowisku: Pionowe rolnictwo w pomieszczeniach może znacznie zmniejszyć ryzyko zawodowe związane z tradycyjnym rolnictwem. Rolnicy nie będą narażeni na zagrożenia związane z ciężkim sprzętem rolniczym, chorobami takimi jak malaria, trujące chemikalia i tak dalej. Ponieważ nie przeszkadza to zwierzętom i drzewom na obszarach śródlądowych, jest także korzystne dla różnorodności biologicznej.
Ograniczenia rolnictwa pionowego
Rolnictwo pionowe ma zarówno zalety, jak i wady. Czasami wyróżniane są zalety rolnictwa pionowego, a nie wady. Poniżej przedstawiono główne ograniczenia rolnictwa pionowego:
- Brak założonej ekonomii: Finansowa wykonalność tej nowej metody uprawy pozostaje niepewna. Koszt budowy drapaczy chmur w rolnictwie w połączeniu z innymi kosztami, takimi jak oświetlenie, ogrzewanie i praca, może być czymś więcej niż korzyściami, jakie możemy uzyskać dzięki produkcji pionowej. W przypadku farmy pionowej o powierzchni 60 hektarów koszt budowy może wynieść znacznie ponad 100 milionów dolarów. Podczas gdy pionowe gospodarstwa będą atrakcyjne lokalizować w pobliżu miast, wysoka cena nieruchomości będzie hamować rentowność miejskich lokalizacji. Sytuacja finansowa zmienia się jednak wraz z dojrzewaniem przemysłu. Jedna z firm, Newbean Capital, niedawno ogłosiła usługi finansowania sprzętu skierowane do sektora rolnictwa wewnętrznego.
- Trudności z zapylaniem: Rolnictwo wertykalne odbywa się w kontrolowanym środowisku bez obecności owadów. W związku z tym proces zapylania należy przeprowadzić ręcznie, co będzie wymagało dużego nakładu pracy i kosztów.
- Koszty pracy: W rolnictwie pionowym koszty pracy mogą być bardzo wysokie ze względu na zapotrzebowanie na wysoko wykwalifikowanych pracowników. Zatem koszt godzinowy pracowników może być znacznie wyższy niż w przypadku ogólnego rolnictwa. A pionowe technologie rolnicze będą wymagać znacznych szkoleń, które zwiększą koszty pracy.
- Mniej pracy: Automatyzacja w pionowych gospodarstwach rolnych może prowadzić do mniejszej liczby pracowników. Ręczne zapylanie może stać się jedną z bardziej pracochłonnych funkcji w pionowych gospodarstwach.
- Niższa wydajność pracowników: Układ pionowej farmy może stanowić wyzwanie dla pracowników do osiągnięcia każdej warstwy. Wspinanie się na wyższe warstwy wymaga czasu i energii, co zmniejsza ogólną wydajność pracowników.
- Zbyt duża zależność od technologii: rozwój lepszych technologii może zawsze zwiększyć wydajność i obniżyć koszty. Ale całe rolnictwo wertykalne jest bardzo zależne od różnych technologii oświetlenia, utrzymywania temperatury i wilgotności. Utrata mocy przez zaledwie jeden dzień może okazać się bardzo kosztowna w przypadku farmy pionowej. Wiele osób uważa, że obecnie stosowane technologie nie są gotowe do masowej adopcji.
Pionowe rolnictwo w Stanach Zjednoczonych
AeroFarms jest jedną z głównych firm zajmujących się rolnictwem wertykalnym w Stanach Zjednoczonych. Obiekt o powierzchni 70 000 stóp kwadratowych w Newark w stanie New Jersey jest nazywany największą na świecie farmą pionową. Oprócz tej farmy Newark firma ma jeszcze osiem innych mniejszych farm pionowych. Firma pozyskała ponad 50 milionów dolarów od firm Prudential i Goldman Sachs. Otrzymała także ponad 9 milionów dolarów w postaci dotacji lokalnych i państwowych.
Firma ma nadzieję wyprodukować ponad 2 miliony funtów zieleni rocznie, wykorzystując technologię aeroponiki. Aeroponika to podejście polegające na uprawie, w którym korzenie zawieszone są w powietrzu, a roztwór odżywczy jest podawany w postaci drobnej mgiełki.
W zakładzie w New Jersey ponad 250 rodzajów warzyw i ziół rośnie na tacach ułożonych na wysokość 30 stóp. Produkty AeroFarms są wolne od nawozów i pestycydów. Obecnie jej produkty są dostępne w sklepach spożywczych i supermarketach za 3,99 USD za paczkę.
AeroFarm planuje budowę większej farmy pionowej w Camden, Jew Jersey. Farma o powierzchni 78 000 stóp kwadratowych ma zostać uruchomiona do 2018 roku. Firma otrzymała 11,14 miliona dolarów dotacji z podatku od Urzędu ds. Rozwoju Gospodarczego w New Jersey. Po uruchomieniu nowe gospodarstwo zostanie nazwane nową największą pionową farmą na świecie.
Wniosek
Poza AeroFarms, w USA nie ma innych dużych przedsiębiorstw zajmujących się rolnictwem wertykalnym, a Japonia może odniosła największy sukces w każdym kraju. Japonia ma już 200 fabryk produkujących na dużą skalę "rolnictwo jako produkcja", a Chiny mają kolejne 80. Chociaż rolnictwo pionowe jest bardzo małym segmentem rynku, szybko rośnie i oczekuje się, że do 2022 r. Osiągnie 5,8 miliarda dolarów, przy czym największe zyski w regionie Azji i Pacyfiku.
Pionowe technologie rolnicze są wciąż stosunkowo nowe. Firmy muszą jeszcze z powodzeniem produkować plony na dużą skalę i sprawić, by ekonomicznie opłacalne było sprostanie rosnącemu zapotrzebowaniu na żywność. Wydajność gospodarstw rolnych takich jak AeroFarm określi, jak ważną rolę odgrywać będzie pionowe rolnictwo w przyszłości, aby sprostać wyzwaniu rosnącego popytu na żywność. Warto jednak zauważyć, że technologie opracowane dla gospodarstw wertykalnych są również przyjmowane przez inne segmenty sektora gospodarstw domowych o wartości 300 miliardów dolarów, takie jak szklarnie.
Zasoby
Aby "głębiej zagłębić się" w rolnictwo w pomieszczeniach i w pionie, dostępnych jest kilka zasobów internetowych. Należą do nich Upstart University, AgTech Innovation Center, Vertical Farming Summit i kilka innych. Zobacz także artykuł autorstwa Chris Powers: 10 platform online pomagających przyszłym rolnikom.