Pertanian menegak merebak ke seluruh Eropah dan penyelidikan sedang dilakukan terhadap semua jenis jenis tanaman baharu. Tetapi masih ada cabaran yang perlu ditempuhi.
Bangunan pejabat kosong, tempat tanaman boleh tumbuh bertindan di atas satu sama lain, lapisan demi lapisan. Atau dalam bekas di kawasan kejiranan anda, pertanian menegak menawarkan banyak kemungkinan. Anda boleh menanam tanaman di mana sahaja anda mahu. Anda tidak memerlukan medan untuknya. Penanaman adalah mampan, cekap dan terkawal sepenuhnya. Anda tidak memerlukan sebarang racun perosak, tiada pelepasan nutrien dan penggunaan air hanya antara 2 hingga 4 liter sekilo sayur. Masih terdapat masalah besar: penggunaan tenaga. Kami masih bekerja keras untuk itu.
Pertanian menegak semakin meningkat di seluruh Eropah. Ia amat sesuai untuk menanam tanaman di kawasan bandar di mana ruang adalah pada premium. Ia juga boleh menjamin keselamatan makanan di negara-negara yang kurang menyesuaikan diri dengan pertanian konvensional. Tetapi walaupun tanaman pertama sudah dijual di beberapa negara, ia pastinya akan mengambil masa beberapa tahun sebelum produk dari ladang menegak sampai ke rak pasar raya secara beramai-ramai.
Menukar diet dan peningkatan permintaan
Bersama-sama dengan daging kultur, pertanian menegak sering dipersembahkan sebagai penyelesaian utama untuk memerangi krisis makanan masa depan. Tetapi mengapa kita memerlukan ladang menegak pula? Mengapa tidak kita terus melakukannya dengan cara lama, seperti yang telah kita lakukan sejak 10,000 tahun yang lalu?
Permintaan terhadap makanan semakin meningkat setiap tahun. Menurut Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu, populasi dunia akan meningkat kepada 9.7 bilion orang pada tahun 2050. Semua orang ini memerlukan makanan. Tetapi menanam tanaman dengan cara tradisional menjadi masalah yang semakin meningkat. Disebabkan oleh perubahan iklim, keadaan pertumbuhan berubah, jadi anda tidak lagi boleh menanam beberapa tanaman di tempat yang anda boleh tanam dahulu. Kejadian cuaca ekstrem dan ribut teruk memusnahkan lebih banyak tanaman setiap tahun. Dan di beberapa tempat tanah itu kurang berkhasiat berbanding dahulu.
Di samping perlu memenuhi permintaan masa depan untuk makanan segar, tabiat pemakanan kita juga sangat berbeza dari satu abad yang lalu. “Kami tidak lagi makan mengikut musim. Pada musim sejuk kami makan salad dan buah beri yang kami import,” kata Ketua Pegawai Eksekutif Anders Riemann dari Nordic Harvest, ladang hidroponik terbesar di Eropah.
Penanam di ladang menegak memakai pakaian pelindung untuk menghalang bakteria yang tidak diingini daripada memasuki ladang. Dengan cara ini mereka dapat mengelakkan penggunaan racun perosak.
Tuai musim panas dari Artik
Ladang menegak boleh dibina hampir di mana-mana sahaja. Ini bermakna anda tidak perlu lagi mengimport kiwi dari New Zealand, tetapi anda boleh menanamnya di ladang sedemikian di wilayah anda sendiri. Ini menjimatkan sejumlah besar CO2 yang dikeluarkan.
Bagaimana ia berfungsi?
“Bagi saya, kawalan sepenuhnya adalah kelebihan besar pertanian menegak. Kami benar-benar boleh mengoptimumkan proses dan mengetahui dengan tepat berapa banyak yang kami mahu berkembang dan kualiti apa, "kata Leo Marcelis, profesor Hortikultur dan Fisiologi Produk di Universiti & Penyelidikan Wageningen.
Daripada bekalan air kepada cahaya siang, suhu, dan akses kepada mineral dan bakteria. Pertanian menegak berlaku dalam keadaan yang sangat terkawal. Tanaman ditanam di dalam rumah, dengan lampu LED dan bukannya cahaya matahari. Mentol LED adalah kecil, tahan lama, kos efektif, dan ia tidak mengeluarkan sebarang haba. Apabila matahari terbenam pada penghujung hari, lampu ini boleh bersinar selama yang diperlukan.
Petani boleh memanipulasi irama siang dan malam tumbuhan untuk mengoptimumkan hasil pertumbuhan. Pada siang hari, tumbuhan membentuk kanji dalam daun, yang dipecah menjadi gula dan diangkut ke seluruh tumbuhan pada waktu malam. Sesetengah tumbuhan memerlukan lebih daripada 12 jam cahaya setiap hari untuk berkembang, yang lain memerlukan kurang. Penanaman menegak membolehkan mana-mana jenis tumbuhan mendapat jumlah cahaya siang yang diperlukan untuk tumbuh pada tahap terbaik.
Pertumbuhan dengan warna cahaya yang berbeza
Warna lampu ini amat penting untuk mengoptimumkan hasil pertumbuhan. Penyelidik telah memberi tumpuan terutamanya kepada kesan cahaya merah, biru dan hijau pada pertumbuhan tumbuhan. Cahaya merah sangat cekap untuk fotosintesis, tetapi tumbuhan juga memerlukan sedikit cahaya biru, yang amat berguna untuk pengeluaran klorofil. Untuk beberapa lama, penyelidik berusaha untuk mengurangkan penggunaan lampu hijau, percaya ia tidak menyumbang kepada fotosintesis.
Walau bagaimanapun, kajian 2016 dari Utah State University menunjukkan bahawa lampu hijau boleh memacu fotosintesis untuk menurunkan daun dengan lebih cekap daripada cahaya merah atau biru. Petani boleh menggunakan kombinasi warna yang berbeza untuk menekankan ciri yang berbeza. Dengan kombinasi yang betul, petani boleh menanam tanaman yang jauh lebih berkhasiat daripada pertanian konvensional. Ini boleh berguna kerana kebanyakan tumbuhan telah menjadi kurang berkhasiat dalam beberapa dekad kebelakangan ini. Satu lagi kombinasi boleh digunakan untuk meningkatkan kadar pertumbuhan supaya lebih banyak makanan dapat dihasilkan pada satu masa. Dari sudut pandangan ekonomi, itu mungkin wajar, kerana pertanian menegak kekal padat kos.
Tetapi terdapat lebih banyak sebab mengapa kaedah ini sangat popular. Pertanian menegak tidak memerlukan racun perosak. Penanam boleh menanam dengan tepat jumlah tanaman yang mereka inginkan, dalam jangka masa yang ditetapkan dan kualiti tertentu yang dipilih oleh mereka sendiri. Cuaca atau keadaan bermusim tidak lagi menjejaskan pengeluaran. Lebih banyak makanan boleh ditanam pada kawasan permukaan yang lebih kecil.
Pertanian tanpa ladang
Pertanian menegak hari ini terutamanya terdapat dalam dua bentuk: hidroponik dan aeroponik. Menurut Leo Marcelis, kedua-dua teknik adalah alternatif yang sangat baik. Dalam hidroponik, tumbuhan tumbuh di atas rak dengan akarnya di dalam air yang dipenuhi nutrien dan bukannya tanah. Ia dianggap paling mudah daripada dua sistem utama.
Nordic Harvest mempunyai ladang eksperimen berhampiran Copenhagen di mana ia menanam pelbagai jenis salad, kangkung dan bayam. Ladang ini dikelilingi oleh kompleks perindustrian lain. Ia adalah bangunan sebesar padang bola sepak. Pada 2023, syarikat itu mahu mengembangkan dengan ladang di Oslo, diikuti dengan ladang di Scandinavia dan Finland.
Menurut Riemann, kapasiti pengeluaran semasa Nordic Harvest sudah ketara: “Kami mengeluarkan kira-kira 1000 tan sayur-sayuran setiap tahun. Pasaran Denmark terdiri daripada kira-kira 20,000 tan setahun. 6,000 tan ditanam secara konvensional dan selebihnya diimport.” Sayur-sayuran adalah sayur-sayuran berdaun. Apabila pertanian menegak berkembang, ia akan membentuk peratusan pengeluaran makanan yang lebih besar. Syarikat lain yang menanam tanaman di ladang menegak ialah Syarikat Makanan Jones di Great Britain, Hydropousse di Perancis dan Robbes Lilla Trädgård di Finland.
Tanaman yang ditanam secara aeroponik mempunyai akarnya di udara. India Langley, penyelidik sistem makanan dan peneraju PR di penyedia teknologi pertanian dalaman LettUs Grow, menerangkan cara ia berfungsi. “Anda mempunyai satu siri muncung dengan lubang yang sangat kecil untuk anda mengatomkan larutan nutrien. Penyelesaian itu digunakan pada akar tanaman yang tergantung bebas.
Aeroponik telah dibangunkan pada tahun 1990-an apabila NASA sedang mencari cara untuk menanam tumbuhan di angkasa. Menurut Pusat Teknologi Bersesuaian Kebangsaan AS, aeroponik adalah "setakat ini sistem pembiakan tumbuhan yang paling cekap untuk ladang menegak."
Dalam sistem aeroponik, akar mempunyai akses mudah kepada oksigen. Kadar pertumbuhan tumbuhan adalah sehingga dua kali ganda berbanding sistem hidroponik, di mana tumbuhan akan menyerap oksigen terlarut di dalam air. Ia masih tidak digunakan seperti hidroponik, kerana kerumitannya. Muncung yang digunakan dalam pengeluaran boleh tersumbat atau pecah dengan mudah. Tetapi LettUs Grow telah menemui penyelesaian kepada masalah tersebut.
“Kami telah mengeluarkan sepenuhnya penyiram. Kabus dijana pada permukaan yang rata sepenuhnya, jadi tiada apa-apa untuk tersumbat atau pecah. Kami percaya penyelesaian mudah ini akan membolehkan kami mengambil aeroponik pada skala yang lebih besar, "kata Langley.
LettUs Grow menghasilkan sistem berkembang yang sesuai dengan kontena penghantaran. Bekas ini mudah alih dan boleh diletakkan di mana-mana sahaja yang ada ruang.
Menternak ikan dan tumbuhan bersama-sama
Walaupun hidroponik dan aeroponik adalah dua teknik penting dalam pertanian menegak, ia bukan satu-satunya. Teknik lain juga digunakan. Di Eropah, beberapa syarikat menggunakan kaedah pembiakan akuaponik. Sama seperti hidroponik, tumbuhan akuaponik ditanam dengan akarnya di dalam air. Hanya akar-akar itu tergantung di dalam tangki tempat ikan juga berenang. Ikan ini menghasilkan bahan buangan yang sangat berkhasiat yang boleh digunakan semula oleh tumbuhan.
Tumbuhan menyerap nutrien dan dengan itu juga membersihkan air untuk ikan. Menurut Marcelis, akuaponik hanya akan membentuk sebahagian kecil daripada pasaran pertanian menegak pada masa hadapan. “Perkara yang menarik ialah anda menggunakan sisa ikan sebagai makanan untuk tumbuhan. Tetapi berhati-hati dan pastikan anda mengekalkan sistem tumbuhan yang optimum, "katanya mengenai teknik itu.
Jenis sayuran baru
Kedua-dua Nordic Harvest dan LettUs Grow mula-mula mula bereksperimen dengan menanam sayur-sayuran berdaun sebelum beralih kepada herba dan mikrohijau. Kemudian ikut tomato dan strawberi. Menurut Langley, pelbagai ladang menegak mengikuti peringkat pembangunan yang sama. Atas alasan yang baik. Ia adalah tanaman halus, bernilai tinggi yang digunakan secara meluas dan boleh menampung kos pengeluaran. Mereka juga cepat membesar dan bersaiz kecil bermakna banyak tumbuhan boleh ditanam sekaligus.
Apabila pengeluaran meningkat, ia menjadi mungkin untuk menanam pelbagai jenis tanaman yang lebih luas. Marcelis berpendapat bahawa dalam beberapa tahun kita mungkin boleh membeli varieti baru yang telah dibangunkan khas untuk penanaman menegak. Tetapi membangunkan resipi tanaman baru bukanlah sesuatu yang sukar. Ia mengambil masa 5-10 tahun untuk menanam jenis tumbuhan baru yang sesuai untuk kaedah penanaman ini.
Tumbuhan yang ideal adalah kecil dengan sistem akar yang pendek, tumbuh dengan cepat, mudah dituai dan mempunyai hasil yang tinggi. Sebagai tambahan kepada kualiti pertumbuhan, 'resipi tumbuhan' juga mesti disusun dengan teliti. “Cabaran terbesar ialah menjejaki setiap pembolehubah yang mempengaruhi tumbuhan. Anda memerlukan nutrien yang betul dan anda perlu memastikan bahawa tumbuhan mempunyai akses berterusan kepada nutrien semasa pertumbuhan, "kata Riemann.
Mahal
Tetapi walaupun mana-mana tanaman secara teorinya boleh ditanam secara menegak, ini tidak akan berlaku pada masa hadapan. Tanaman pukal seperti gandum dan jagung boleh ditanam dengan lebih murah menggunakan kaedah biasa. “Saya fikir pertanian menegak pada masa ini amat sesuai untuk hasil segar. Secara teknikal, kita boleh menanam apa-apa tanaman, termasuk gandum. Tetapi pertanian menegak juga agak mahal. Saya fikir mengembangkan jenis produk pukal dengan nilai yang agak rendah adalah tidak realistik pada masa ini. Malah sekarang harga gandum meningkat kerana perang di Ukraine,” kata Marcelis.
Namun, di tempat seperti Singapura dan negara seperti Emiriah Arab Bersatu, di mana kira-kira 90 peratus daripada semua makanan diimport, produk pukal bernilai rendah dengan cara ini dapat membuahkan hasil. Di Eropah, sebaliknya, menanam gandum secara menegak mungkin menjadi pilihan dalam jangka panjang, tetapi sudah tentu tidak dalam lima tahun akan datang.
Penggunaan tenaga yang tinggi
Walaupun masa depan kelihatan cerah untuk pertanian menegak, terdapat satu masalah besar. Ia memerlukan banyak tenaga dan oleh itu sangat mahal. Penggunaan tenaga yang tepat berbeza dari ladang ke ladang, dari sistem ke sistem dan bergantung pada lokasi, musim dan tanaman. Sebagai contoh, sebuah syarikat di Greece menggunakan 2.87 kWj tenaga pada musim sejuk untuk menghasilkan satu kilogram salad, tetapi hanya 1.73 kWj pada musim panas. iFarm Finland mengira bahawa menanam salad mereka selama 90 hari berharga 62.26 kWj setiap m2. Untuk strawberi, iaitu 117.10 kWj per m2.
Penggunaan tenaga tambahan berbanding kaedah biasa adalah antara 14 dan 251 peratus, bergantung pada lokasi rumah hijau dan ladang menegak.
Universiti & Penyelidikan Wageningen dan Universiti Teknologi Delft menjalankan kajian di mana mereka membandingkan rumah hijau dan ladang menegak, yang disebut dalam kajian itu sebagai kilang tumbuhan. Ini melibatkan rumah hijau dan ladang menegak yang masing-masing terletak di Belanda, Emiriah Arab Bersatu dan Sweden. Bagi negara yang kedua, kedua-dua rumah hijau dengan dan tanpa cahaya buatan dimasukkan dalam perbandingan.
“Pengeluaran satu kilogram salad berat kering memerlukan input 247 kWhe di kilang kilang, berbanding 70, 111, 182 dan 211 kWhe di rumah hijau masing-masing di Belanda, Emiriah Arab Bersatu dan Sweden (dengan dan tanpa tambahan tiruan. pencahayaan)," kata saintis dalam kajian itu.
Dalam iklim yang keras, perbezaan penggunaan tenaga antara kedua-dua kaedah penanaman berkurangan. Ladang menegak mungkin merupakan pilihan yang paling cekap tenaga dalam beberapa iklim ekstrem. Tetapi walaupun di utara arktik Sweden dan dalam keadaan padang pasir UAE, rumah hijau mungkin masih merupakan cara yang paling kos efektif untuk berkembang.
Optimalkan
Ladang menegak boleh mengatasi masalah penggunaan elektrik yang tinggi sedikit sebanyak dengan mengoptimumkan pengeluaran. Dengan melaraskan pencahayaan LED dan warna secara optimum, anda boleh mempengaruhi kedua-dua masa pertumbuhan dan kualiti tanaman. Kos pengeluaran ladang juga boleh dikurangkan kerana ladang menjadi lebih automatik. Robot yang bekerja 24/7 untuk menggunakan nutrien pada masa yang sesuai, memantau hasil pertumbuhan dan menuai apabila tumbuhan matang boleh menjadi pelaburan permulaan yang mahal.
Tetapi dari masa ke masa, robot menebus kos melalui kerja berterusan mereka. Walaupun permintaan tinggi untuk tenaga dan rangkaian tanaman yang terhad pada masa ini yang cukup murah untuk ditanam, pertanian menegak semakin popular. Walaupun ia akan mengambil sedikit masa sebelum anda juga mendapatkan strawberi anda dari bekas penanaman di kawasan anda.
Suatu punca: https://innovationorigins.com