کشاورزی عمودی

کشاورزی عمودی، عملکرد بالاتر محصول، پایداری محیط زیست

نوآوری ‌های انجام‌ شده در زمینه کشاورزی همواره به‌ عنوان کلیدی برای برآورده‌ شدن نیازهای روزافزون جمعیت جهان در کنار مقابله با چالش ‌هایی همچون تغییرات آب و هوا و محدودیت زمین‌ های کشاورزی به شمار می‌آید. در میان این نوآوری ‌ها، کشاورزی عمودی یا به معنای دیگر زراعت عمودی (Vertical Farming) به ‌عنوان یک راهکار پر امید ابداع شده است. کشت عمودی نه‌ تنها به ‌صورت قابل‌ توجهی عملکرد محصولات را بالا می‌برد بلکه پایداری در تولید مواد غذایی را تضمین می‌کند.

کشاورزی عمودی چیست؟

کشاورزی عمودی یا به معنای دیگر زراعت عمودی شامل کشت محصولات گیاهی در طبقات عمودی است. توصیه می شود این کشت حتما در مکان هایی که شرایط محیطی آن قابل کنترل است انجام شود. برخلاف کشاورزی سنتی که به صورت افقی انجام می شود و به ‌سطوح گسترده ای از زمین نیاز دارد، کشاورزی عمودی از فضای عمودی استفاده می‌کند که برای محیط ‌های شهری که فضای کافی برای کشاورزی موجود نیست، مناسب است.

انواع کشت عمودی و سازه های آن

بر اساس محدودیت های محیط، نوع گیاهان و هزینه های در نظر گرفته شده می توان از انواع روش ها و سازه های کشاورزی عمودی استفاده کرد. هر سه نوع کشت هیدروپونیک، آئروپونیک و کشت خاکی قابل پیاده سازی در کشاورزی عمودی هستند. با توجه به فضا و منابع نوری در نظر گرفته شده می تواند از برج های استوانه ای، طبقه های ثابت یا طبقه های متحرک استفاده کرد.

مزایای کشاورزی عمودی

• استفاده بهینه از زمین

یکی از بزرگترین مزایای کشاورزی عمودی، توانایی بهره‌برداری بهینه از فضای کاشت (زمین) است. با استفاده از لایه‌های عمودی برای کشت محصولات، مزارع عمودی می‌توانند به‌ صورت قابل‌ توجهی عملکرد بیشتری در هر متر مربع نسبت به مزارع سنتی که به صورت افقی کشت می شوند، داشته باشند.

• تولید در تمام طول سال

از آنجایی که کشاورزی عمودی در محیط های کنترل شده انجام می شود، وابستگی به شرایط فصلی و تغییرات آب و هوایی ندارد. با کنترل متغیرهای محیطی مانند دما، رطوبت و نور، محصولات می‌توانند در طول سال به ‌صورت مداوم و پایدار تولید شوند. این امر باعث می‌شود تا تولید ثابت و مطمئنی از مواد غذایی بدون در نظر گرفتن عوامل خارجی تضمین شود.

• کاهش مصرف آب

سیستم ‌های کشاورزی عمودی از تکنیک‌ های کشت نوآورانه مانند هیدروپونیک یا ائروپونیک استفاده می‌کنند. این سیستم ها مصرف آب را نسبت به روش ‌های کشاورزی سنتی بسیار کاهش می دهند. علاوه بر این، استفاده از سیستم ‌های بازیافت و سیکل بسته به کاهش ضایعات تولید و صرف جویی انرژی و منابع مالی کمک کرده و در نهایت محصول را با قیمت تمام شده مناسب تزی به دست مصرف کننده می رساند.

• تأثیر محیطی کم

با کشت در مزارع عمودی بسیاری از چالش‌ های محیطی مرتبط با کشاورزی سنتی کاهش می باید. جلوگیری از فرسایش و تخریب ساختمان خاک، زوال اکوسیستم های طبیعی مانند جنگل‌ها و مراتع و ایجاد رواناب های مسوم از مهمترین فواید کشاورزی عمودی برای حفظ و سلامت محیط زیست است. علاوه بر این، محیط کنترل‌شده به راحتی می تواند آفات و بیماری ها مدیریت کرده و مصرف سموم شیمیایی را بطور قابل توجهی کاهش دهد.

• تأمین محلی محصولات

مزارع عمودی می‌توانند در نزدیکی مراکز شهری ایجاد شوند که نیاز به حمل ‌و نقل از فواصل دور برای تأمین محصولات را کاهش می‌دهد. این کار نه ‌تنها میزان انتشار کربن حاصل از حمل ‌و نقل مواد غذایی را کاهش می‌دهد بلکه مفهوم تأمین محصولات تازه و محلی را نیز به نمایش می گذارد.

• تنوع و سفارشی‌ سازی محصولات

کشاورزی عمودی امکان کنترل دقیق بر شرایط رشد را فراهم می‌کند. وجود یک محیط کاملا کنترل شده امکان تنوع در انتخاب محصولاتی از جمله سبزیجات، ادویه‌ جات، میوه ‌ها و حتی برخی از سبزیجات ریشه‌ای را به تولید کننده می دهد. علاوه بر این، با تنظیم پارامترهای محیطی مانند طیف نور و سطوح مغذی، کشاورزان می‌توانند ویژگی‌های محصولات خود را سفارشی‌ سازی کنند که عطر و طعم، محتوای تغذیه‌ای و ظاهر را بهبود می‌بخشد.

• مقاوم در برابر تغییرات آب و هوا

کشاورزی عمودی انعطاف‌ پذیری در برابر تغییرات آب و هوایی را ارائه می‌دهد با اینکه به تأمین محیط پایدار و کنترل‌شده برای کشت محصولات ارایه می‌دهد. رویدادهای آب و هوایی شدید، خشکسالی‌ها و نوسانات دما کمترین خطری برای مزارع داخلی دارند که تولید مداوم مواد غذایی را حتی در برابر شرایط آب‌ و هوایی پیش‌بینی‌ ناپذیر از دست‌ نمی‌دهند.

چه گیاهانی برای کشت عمودی مناسب هستند؟

گیاهانی که ریشه های حجیم و انبوه نداشته و همچنین فاقد شاخ و برگ های گسترده باشند، گزینه های مناسبی برای کشاورزی عمودی هستند. با این روش می‌توان گونه‌ های مختلفی از گیاهان را کشت کرد. در ادامه، چند نمونه از این گیاهان به‌ همراه توضیحات آورده شده است:

• سبزیجات برگی (مانند کاهو، ریحان، کلم، کرفس): سبزیجات برگی مانند کاهو، ریحان، کلم و کرفس از گیاهانی هستند که بسیار مناسب برای کشت در سیستم‌های کشاورزی عمودی هستند. این گیاهان نیاز کمی به فضای ریشه دارند و می‌توانند در طبقات برج های کشاورزی عمودی به راحتی رشد کنند.

• توت فرنگی: توت فرنگی Fragaria ananassa یکی از محصولات محبوبی است که با کشاورزی عمودی کشت می‌شود. این گیاه از نوع گیاهان خزنده است و به‌راحتی می‌تواند در سیستم‌ های کشاورزی هیدروپونیک عمودی کشت شود.

• پیازچه: پیاز سبز یا پیازچه گیاهی است که می‌تواند به‌خوبی در سیستم ‌های کشاورزی عمودی رشد کند. با توجه به نیاز کم به فضای ریشه، این گیاه می‌تواند به ‌راحتی در طبقات زراعت عمودی کشت شود.

• گیاهان گلدار: گیاهانی مانند سنبل، زنبق، سوسن و بنفشه از جمله گیاهان زینتی هستند که می توان آن ها را در سیستم های زراعت عمودی تولید کرد. علاوه بر تولید به قصد فروش، می توان از برج های زراعت عمودی حاوی این گل ها جهت زیباسازی و طراحی فضای سبز نیز استفاده کرد.

• گیاهان معطر یا آروماتیک (مانند نعناع، زعفران، بابونه): گیاهان آروماتیک مانند نعناع، زعفران و بابونه از جمله گیاهانی هستند که با کشاورزی عمودی کشت می‌شوند. این گیاهان با فضای کمی نیاز به رشد، در لایه‌های بالایی از تأسیسات عمودی کشت می‌شوند و اسانس و طعم خود را تولید می‌کنند.

مثال هایی اشاره شده در بالا تنها چند نمونه از گیاهانی هستند که قابلیت کشت با استفاده از کشاورزی عمودی را دارند. همانطور که مشاهده می‌شود، این سیستم کشت برای مجموعه ‌ای گسترده از گیاهان قابل استفاده است و امکان تولید محصولات متنوع و با کیفیت را فراهم می‌کند.

چالش‌ها و چشم‌انداز آینده

با وجود مزایای فراوانی که این روش ارائه می‌دهد، چالش‌هایی همچون سرمایه‌گذاری اولیه بالا، مصرف انرژی و قابلیت مقیاس‌پذیری، همچنان به‌ عنوان محدودیت های این سیستم کشت مطرح هستند. با این حال، پژوهش‌ های مستمر و رشد تقاضا از طرف مصرف‌ کنندگان برای مواد غذایی پایدار و محلی، نوآوری و توسعه در صنعت کشاورزی عمودی را تشویق می‌کند.

همانطور که پژوهش‌ ها ادامه دارد و مقیاس‌ پذیری اهمیت پیدا می کند، Vertical Farming پتانسیل بسیار مناسبی برای انقلاب در تولید مواد غذایی در جهان را نشان می دهد. کشت عمودی به‌ عنوان یک راهکار پایدار و کارآمد برای تأمین نیازهای جمعیت رو به رشد جهان در کنار کاهش تأثیرات محیطی مطرح است. با بهره‌گیری از ظرفیت های فناوری و نوآوری، کشاورزی عمودی راهکار امیدبخشی را برای تامین امنیت غذایی نسل‌ های آینده ارائه می‌دهد.

.

منابع

• Vertical Farming | Wageningen University
• Vertical Farming for the Future | U.S Department of Agriculture
• Six Hard Truths about Vertical Farming | University of Wisconsin-Madison
• Strawberry Vertical Farming | The Packer
• Vertical farming – smart urban agriculture for enhancing resilience and sustainability in food security | ResearchGate