نویسنده: ژانگ چائوکین. منبع: DIGITIMES

انتظار می‌رود افزایش سریع جمعیت و روند توسعه شهرنشینی، توسعه و رشد صنعت کشاورزی عمودی را تسریع و ترویج کند. مزارع عمودی می‌توانند برخی از مشکلات تولید مواد غذایی را حل کنند، اما اینکه آیا می‌توانند یک راه حل پایدار برای تولید مواد غذایی باشند، کارشناسان معتقدند که هنوز چالش‌هایی وجود دارد.

طبق گزارش‌های Food Navigator و The Guardian و همچنین نظرسنجی‌های سازمان ملل متحد، جمعیت جهان از ۷.۳ میلیارد نفر فعلی به ۸.۵ میلیارد نفر در سال ۲۰۳۰ و ۹.۷ میلیارد نفر در سال ۲۰۵۰ افزایش خواهد یافت. فائو تخمین می‌زند که برای تأمین و تغذیه جمعیت در سال ۲۰۵۰، تولید مواد غذایی در مقایسه با سال ۲۰۰۷، ۷۰ درصد افزایش خواهد یافت و تا سال ۲۰۵۰ تولید جهانی غلات باید از ۲.۱ میلیارد تن به ۳ میلیارد تن افزایش یابد. گوشت باید دو برابر شود و به ۴۷۰ میلیون تن برسد.

تعدیل و افزودن زمین‌های بیشتر برای تولید محصولات کشاورزی ممکن است لزوماً مشکل را در برخی کشورها حل نکند. بریتانیا ۷۲٪ از زمین‌های خود را برای تولید محصولات کشاورزی استفاده کرده است، اما هنوز به واردات مواد غذایی نیاز دارد. بریتانیا همچنین در تلاش است تا از روش‌های دیگر کشاورزی، مانند استفاده از تونل‌های هوایی باقی مانده از جنگ جهانی دوم برای کاشت گلخانه‌ای مشابه، استفاده کند. ریچارد بالارد، مبتکر این طرح، همچنین قصد دارد دامنه کاشت را در سال ۲۰۱۹ گسترش دهد.

از سوی دیگر، مصرف آب نیز مانعی برای تولید مواد غذایی است. طبق آمار OECD، حدود ۷۰ درصد از مصرف آب برای مزارع است. تغییرات اقلیمی نیز مشکلات تولید را تشدید می‌کند. شهرنشینی همچنین مستلزم آن است که سیستم تولید مواد غذایی، جمعیت شهری رو به رشد را با تعداد کمتر کارگران روستایی، زمین محدود و منابع آب محدود، تغذیه کند. این مسائل، توسعه مزارع عمودی را هدایت می‌کنند.
ویژگی‌های کم‌مصرف مزارع عمودی، فرصت‌هایی را برای ورود تولیدات کشاورزی به شهر فراهم می‌کند و همچنین می‌تواند به مصرف‌کنندگان شهری نزدیک‌تر باشد. فاصله مزرعه تا مصرف‌کننده کاهش می‌یابد و کل زنجیره تأمین کوتاه‌تر می‌شود و مصرف‌کنندگان شهری به منابع غذایی و دسترسی آسان‌تر به محصولات غذایی تازه علاقه‌مند خواهند شد. در گذشته، دسترسی به غذای تازه و سالم برای ساکنان شهرها آسان نبود. مزارع عمودی را می‌توان مستقیماً در آشپزخانه یا حیاط خلوت خود ساخت. این مهمترین پیامی خواهد بود که با توسعه مزارع عمودی منتقل می‌شود.

علاوه بر این، پذیرش مدل مزرعه عمودی تأثیر گسترده‌ای بر زنجیره تأمین کشاورزی سنتی خواهد داشت و استفاده از داروهای سنتی کشاورزی مانند کودهای مصنوعی، آفت‌کش‌ها و علف‌کش‌ها به طور قابل توجهی کاهش خواهد یافت. از سوی دیگر، تقاضا برای سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) و سیستم‌های کنترل برای حفظ بهترین شرایط برای آب و هوا و مدیریت آب رودخانه افزایش خواهد یافت. کشاورزی عمودی عموماً از چراغ‌های LED مخصوص برای شبیه‌سازی نور خورشید و سایر تجهیزات برای تنظیم معماری داخلی یا خارجی استفاده می‌کند.

تحقیق و توسعه مزارع عمودی همچنین شامل «فناوری هوشمند» فوق‌الذکر برای نظارت بر شرایط محیطی و بهینه‌سازی استفاده از آب و مواد معدنی می‌شود. فناوری اینترنت اشیا (IoT) نیز نقش مهمی ایفا خواهد کرد. می‌توان از آن برای ثبت داده‌های رشد گیاه استفاده کرد. برداشت محصولات کشاورزی توسط رایانه‌ها یا تلفن‌های همراه در مکان‌های دیگر قابل ردیابی و نظارت خواهد بود.

مزارع عمودی می‌توانند با زمین و منابع آب کمتر، غذای بیشتری تولید کنند و از کودهای شیمیایی و آفت‌کش‌های مضر دور هستند. با این حال، قفسه‌های روی هم چیده شده در اتاق به انرژی بیشتری نسبت به کشاورزی سنتی نیاز دارند. حتی اگر پنجره‌هایی در اتاق وجود داشته باشد، معمولاً به دلایل محدودکننده دیگر، نور مصنوعی مورد نیاز است. سیستم کنترل آب و هوا می‌تواند بهترین محیط رشد را فراهم کند، اما بسیار پرانرژی نیز هست.

طبق آمار وزارت کشاورزی بریتانیا، کاهو در گلخانه پرورش داده می‌شود و تخمین زده می‌شود که سالانه حدود ۲۵۰ کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) انرژی برای هر متر مربع از سطح کاشت مورد نیاز است. طبق تحقیقات مشترک مرتبط مرکز تحقیقات DLR آلمان، یک مزرعه عمودی با مساحت کاشت مشابه، به میزان شگفت‌انگیز ۳۵۰۰ کیلووات ساعت در سال انرژی مصرف می‌کند. بنابراین، چگونگی بهبود مصرف قابل قبول انرژی، موضوع مهمی برای توسعه فناوری آینده مزارع عمودی خواهد بود.

علاوه بر این، مزارع عمودی با مشکلات تأمین مالی سرمایه‌گذاری نیز مواجه هستند. به محض اینکه سرمایه‌گذاران خطرپذیر دست از کار بکشند، تجارت تجاری متوقف خواهد شد. به عنوان مثال، باغ‌وحش پاینتون در دوون، انگلستان، در سال ۲۰۰۹ تأسیس شد. این یکی از اولین استارت‌آپ‌های مزرعه عمودی بود. این شرکت از سیستم VertiCrop برای پرورش سبزیجات برگ‌دار استفاده می‌کرد. پنج سال بعد، به دلیل کمبود بودجه بعدی، این سیستم نیز به تاریخ پیوست. شرکت بعدی، والسنت بود که بعدها به آلترروس تبدیل شد و شروع به ایجاد یک روش کاشت گلخانه‌ای در پشت بام در کانادا کرد که در نهایت به ورشکستگی انجامید.