لم يعد بإمكاننا إطعام العدد المتزايد من السكان. مع تضاؤل موارد المياه والأراضي على مدى العقود الثلاثة القادمة ، سيصبح إطعام 10 مليارات شخص في العالم أكثر صعوبة. يجب أن نستخدم تقنيات زراعة أكثر فاعلية إذا أردنا النجاح في إطعام العالم. واحدة من أكثر الطرق الواعدة للقيام بذلك هي تنفيذ الزراعة العمودية الداخلية. ضع في اعتبارك متطلبات شركتك والموقع والسوق المستهدف والتمويل المتاح عند اختيار نظام الزراعة الرأسي المثالي لمزرعتك. فيما يلي أهم شركات الزراعة العمودية التي أحدثت ثورة في إنتاج الغذاء مع مواقع في جميع أنحاء الولايات المتحدة.
على عكس الزراعة الأفقية التقليدية ، تتضمن الزراعة العمودية زراعة المحاصيل على الأسطح الرأسية. يمكن للمزارعين زراعة قدر أكبر من الغذاء على نفس مساحة الأرض باستخدام طبقات مكدسة رأسياً.
في كثير من الأحيان ، يتم دمج هذه الطبقات في هياكل مثل ناطحات السحاب ، ويتم الاحتفاظ بها في مرافق التخزين أو حاويات الشحن ، المزروعة في البيوت المحمية. يتم وضعها أيضًا في مناطق لا تكون مناسبة للزراعة في العادة.
ومع ذلك ، فإن الزراعة العمودية تنطوي على أكثر بكثير من مجرد تكديس النباتات والأمل في الأفضل. يستدعي الإجراء التحكم في الإضاءة الاصطناعية والرطوبة والماء ودرجة الحرارة. يمكن أن يُفقد محصول كامل إذا لم يتم الحفاظ على توازن دقيق ، تمامًا كما قد تُفقد المزرعة التقليدية في حالة حدوث جفاف أو فيضان.
الزراعة العمودية
تُعرف زراعة المحاصيل والنباتات عموديًا على رفوف متعددة المستويات داخل الهياكل التي يتم التحكم فيها بالمناخ باسم الزراعة الرأسية. يحتوي كل رف على مساحة فوقه حيث يمكن للنباتات التسلق. على عكس استخدام الأراضي الزراعية أو الدفيئات الزراعية التقليدية ، فإن هذه المزارع عالية التقنية تقلل بشكل كبير من المساحة المطلوبة لزراعة الغذاء. هذا لأنه يمكن إيواؤهم في المستودعات أو المباني الصناعية أو حتى ناطحات السحاب. على الرغم من أنه يمكن زراعة العديد من المحاصيل الأخرى عموديًا بنجاح ، فإن الخضر الورقية والأعشاب والخضر الصغيرة هي أفضل الخيارات عادةً. في بعض المزارع العمودية ، يتم زراعة أنواع مختلفة من الفاكهة والزهور والحبوب مثل الأرز والخضروات.
الزراعة العمودية باستخدام الزراعة ذات البيئة الخاضعة للرقابة
المزارع العمودية عبارة عن مساحات داخلية مؤتمتة بالكامل مبنية على تقنية الزراعة ذات البيئة الخاضعة للرقابة (CEA). هذا يضمن نمو المحاصيل في مناخ محلي مثالي ، مما يسمح بإنتاجية عالية طوال العام. على عكس الزراعة التقليدية ، تكون دورات الحصاد أسرع بكثير ، ويمكن توقع الغلات. لم يتم تضمين حالات عدم اليقين مثل الفيضانات والجفاف ، والتي يستحيل التنبؤ بها في الزراعة الخارجية ، في CEA. إن النمو في المناطق التي يمكن فيها تعديل الظروف البيئية لتلائم متطلبات نباتات معينة هو المقصود بمصطلح زراعة "CEA". في المزارع الذكية اليوم ، قد تحتوي أجزاء مختلفة من مزرعة واحدة على مستويات متفاوتة من الرطوبة ودرجة الحرارة والضوء والعناصر الغذائية. هذا يعني أن نباتات مختلفة يمكن أن تنمو في مزرعة داخلية واحدة مع بيئات مصممة وفقًا لمتطلباتها الخاصة.
يتم التحكم في النظام البيئي للمزرعة العمودية بواسطة تقنية CEA لضمان الاحتفاظ بالنباتات في أفضل الظروف الممكنة:
- الإضاءة
- درجة الحرارة
- مراقبة المناخ
- الري
- ركن المعلومات الغذائية
أنواع أنظمة الزراعة العمودية
تقنيات الزراعة العمودية الداخلية الأكثر شيوعًا هي الزراعة المائية ، الزراعة المائية ، الزراعة المائية. لتزويد النباتات بالتغذية السليمة ، يستخدمون جميعًا تقنيات الزراعة بدون تربة.
# 1. الزراعة العمودية Aquaponic
تجمع الزراعة الرأسية Aquaponic بين تربية الأسماك والزراعة المائية للنباتات. الزراعة المائية إذن هي ممارسة زراعة الأسماك والخضروات معًا. يقوم نظام المضخة في هذا الإجراء بجمع وترشيح وإضافة العناصر الضرورية إلى مياه الصرف من خزانات الأسماك. ثم يتم تدوير هذه المياه إلى النباتات الموجودة فوق وحدة الأسماك. ثم تستخدم النباتات هذه المياه لتزويدها بالأكسجين مع الحصول على جميع العناصر الغذائية الضرورية. ثم يتم ضخها مرة أخرى في حوض السمك بعد ذلك.
تربية الأحياء المائية هي حالة "مربحة للجانبين" لأن الأسماك تتلقى الماء الذي يحتوي على نسبة عالية من الأكسجين بينما تحصل الخضر على كل ما تحتاجه للنمو الصحي. لا تتطلب مزارع Aquaponic أيضًا مساحة كبيرة لأن صواني النباتات توضع فوق وحدة الأسماك ، وهي ميزة أخرى. تعمل Aquaponics كدورة قائمة بذاتها ، لذلك إذا فشل جزء واحد ، يفشل النظام بأكمله. أكبر عيب في نظام الزراعة العمودية هذا هو هذا. نظرًا لتعقيدها ، تعد الزراعة المائية أكثر تكلفة في الإنشاء والنمو من الزراعة المائية أو حتى الزراعة الهوائية.
# 2. الزراعة العمودية الهوائية
تمكّن Aeroponics من نمو نبات خالٍ من التربة ، تمامًا مثل الزراعة المائية والأكوابونيك. هنا ، يغمر المزارعون النباتات في هذه المزارع في محلول من الضباب الغني بالمغذيات. في مزرعة عمودية هوائية ، قد يبدو في البداية كما لو أن النباتات تحوم فقط. ومع ذلك ، فإن الإجراء أكثر تعقيدًا.
يزرعون الغطاء النباتي على الرغوة ، ويسمح الغطاء الشبكي للجذور بدخول غرفة الضباب. ثم رش محلولًا غنيًا بالمغذيات على الجذور لإعطاء النباتات الطعام. علاوة على ذلك ، يقومون بتوصيل جهاز توقيت بالمضخة لضمان حصول الجذور على ماء ومغذيات ثابتة.
على عكس الزراعة المائية ، والتي تنطوي على شراء العناصر الغذائية وإضافتها إلى إمدادات المياه ، فإن الأيروبونيك لها عيب كونها مكلفة في الإنشاء وتتطلب معدات متخصصة.
# 3. الزراعة العمودية المائية
نظرًا لكفاءتها السوقية الفائقة ، تعد الزراعة المائية أكثر أنظمة الزراعة الرأسية فعالية وقدرة على التكيف. يمكن تطبيقه في كل من الإعدادات التجارية والتجزئة. بالمقارنة مع علم الهواء ، تسمح الزراعة المائية بزراعة مجموعة واسعة من المحاصيل وتكاليف أولية أقل بكثير. على عكس نظام الاستزراع النباتي والسمكي ، حيث يقوم المزارعون بزراعة الأسماك والمحاصيل معًا ، يكون هناك تعقيد أقل في هذا النظام. يمثل تشغيل مزرعة رأسية مائية عدة تحديات ، بما في ذلك اختيار المستوى المناسب من الأتمتة لخفض التكاليف وتجنب مخاطر الإنتاج.
تنغمس جذور النباتات في أنظمة الزراعة المائية في ركائز مثل البيرلايت والصوف الصخري ، عادةً بمساعدة محلول مائي غني بالمغذيات. تستخدم أنظمة الزراعة المائية طرقًا مختلفة لزراعة النباتات في البيئات الاصطناعية ، بما في ذلك الفتيل ، والتنقيط ، والفيضانات ، وطبقات المغذيات.
فوائد الزراعة العمودية
باستخدام هذا النموذج ، يمكنك زيادة الإنتاج إلى أقصى حد مع تقليل تأثيرك على البيئة واستخدام مساحة أقل كثيرًا. تتمتع الزراعة العمودية بالعديد من المزايا. سيصبح من الصعب الحفاظ على إنتاج الغذاء باستخدام التقنيات التقليدية حيث تصبح الموارد أكثر ندرة.
# 1. قلل من استخدامك للمساحة والمياه
يمكن استخدام مساحة أقل من الأرض بنسبة 99 في المائة ونسبة أقل من المياه بنسبة 98 في المائة للمزارعين الذين يستخدمون تقنيات الزراعة الرأسية. يمكنهم دحرجة أو حصاد المحاصيل بشكل دائم طوال العام ، مما ينتج عنه غلة محاصيل تزيد 240 مرة عن تلك الموجودة في المزارع التقليدية. لا نستخدم مصابيح LED أو مصادر طاقة أخرى أقل من المثالية لتشغيل أي من محاصيلنا ؛ بدلاً من ذلك ، تعمل الشمس على تزويد جميع منتجاتنا بالطاقة. توفر الزراعة العمودية طريقة لتلبية هذه الحاجة المتزايدة للغذاء دون الحاجة إلى حقول كبيرة في هذه المناطق الحضرية المكتظة بالسكان.
# 2. زيادة الإنتاج طوال العام
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الإنتاج من الزراعة العمودية أكثر اتساقًا على مدار العام وزاد من الناتج الإجمالي. أصبحت بعض الفواكه والخضروات الآن سلعًا على مدار العام ، على عكس الماضي. من ناحية أخرى ، يمكن للمزارع العمودية أن تزرع مجموعة متنوعة من المحاصيل طوال العام مع القليل من الاعتماد على الطقس أو المناخ.
# 3. علاج الصحراء الغذائية
أخيرًا وليس آخرًا ، يمكن للمزارع العمودية أن تساعد في تخفيف المشكلة المتزايدة للصحارى الغذائية في المناطق المكتظة بالسكان حيث يوجد نقص في الوصول إلى الأطعمة الطازجة مثل الفواكه والخضروات.
حيث كانت الصحاري الغذائية موجودة في السابق ، بدأت الزراعة الرأسية بالفعل في إنشاء واحات غذائية لأنه يمكن بناؤها بتأثير بيئي صغير بل وحتى دمجها في الهياكل القائمة وأسطح المنازل.
هذا يملأ الفجوة حيث لم يكن هناك في السابق سوى خيارات غذائية غير صحية. كما يمكنها إنتاج أغذية غير مكلفة وغنية بالمغذيات للأسر ذات الدخل المنخفض لأنها لا تتطلب عملية شحن وتخزين مطولة.
# 4. انبعاثات مخفضة
نظرًا لأنه يمكن إنشاء المزارع العمودية في المناطق الحضرية ، يجب أن تنتقل كميات أقل من المنتجات نتيجة قرب المزارع والمتاجر الكبيرة ، مما يقلل من البصمة الكربونية للصناعة. نتيجة لذلك ، سيحصل متجر البقالة المحلي الخاص بك على منتجات طازجة وأميال أقل من الطعام. ينمو الطعام على بعد أميال قليلة من نقطة الاستهلاك ، مما يحافظ على نضارته لفترة أطول ، ويقلل من هدر الطعام ، ويوفر طعامًا أكثر نضارة وصحة للأسر المحلية.
شركة الزراعة العمودية
# 1. زراعة Bowery
منذ عام 2015 ، تستخدم Bowery Farming الزراعة العمودية الداخلية لإنتاج ما تدعي أنه محاصيل أكثر موثوقية وصديقة للبيئة. يستخدم نظام تشغيل الشركة الذكاء الاصطناعي لتتبع كل محصول وإخطار المزارعين عندما يحين وقت الحصاد. تنتج Bowery مجموعة متنوعة من الفواكه والخضروات ، بما في ذلك الفراولة والخس وغيرها من الخضر ، وتبيعها في Walmart و Safeway و Amazon. لديهم ثلاث مزارع عمودية في نيو جيرسي وماريلاند وبنسلفانيا. تستخدم الزراعة العمودية لزراعة مجموعة متنوعة من الفواكه والخضروات والخضروات الورقية الخالية من مبيدات الآفات مثل اللفت والخس والريحان ولديها قاعدة عملاء كبيرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة. لزراعة الطماطم والفراولة والخيار والخضروات الجذرية ، تمتلك الشركة برنامج تربية ومنشأة بحثية.
# 2. كوبيك فارمز
عندما قرر المزارعون جاك بين وابنه ليو بيني إنشاء تقنيات زراعة داخلية لزراعة المنتجات الطازجة بأقل قدر من التأثير البيئي السلبي في عام 2008 ، ولدت الشركة. على سبيل المثال ، يمكن أن ينتج نظام HydroGreen Grow ما يصل إلى 25 مليون رطل (11.3 مليون كيلوغرام) من علف الماشية الطازج سنويًا مع استخدام عُشر المياه اللازمة لإنتاج الأعلاف التقليدية للماشية المزروعة في الحقول المروية. لقد تمكنوا من توفير كوب واحد من المياه العذبة لكل شخص على هذا الكوكب بفضل مدخراتهم السنوية لأكثر من 500 مليون جالون (1.8 مليار لتر) من الماء. تستخدم الأعمال الكندية أيضًا ما بين 54٪ و 62٪ طاقة أقل من المزارع الرأسية التقليدية لأنها تحرك النباتات لتتبع الضوء بدلاً من توفير الإضاءة الفردية لكل واحدة.
# 3. AeroFarms
منذ عام 2004 ، تضع AeroFarms أحدث التطورات في بيولوجيا النبات والذكاء الاصطناعي والزراعة العمودية الداخلية لاستخدامها في تحسين إنتاج وتوزيع المنتجات الطازجة محليًا ودوليًا وكذلك لإصلاح نظامنا الغذائي المعطل. أكبر مزرعة عمودية في العالم للبحث والتطوير بواسطة AeroFarms ، هي شركة رائدة في هذه الصناعة. مُنحت الجائزة في حفل توزيع جوائز أهداف التنمية المستدامة العالمية الأول على الإطلاق ، والذي يكرم ريادة القطاع الخاص في النهوض بخطة الأمم المتحدة 2030. لبيع خضارها الورقية ، والتي تتراوح من الملفوف الصيني الصغير والجرجير إلى السبانخ والقرنبيط الصغير ، تعاونت الشركة مع شركات التجزئة الأمريكية العملاقة هول فودز وول مارت ، من بين آخرين.
أول أعمال الزراعة العمودية الداخلية المعتمدة من شركة B ، أنشأت AeroFarms تقنية هوائية لمنح النباتات أفضل بيئة ممكنة. إنها شركة زراعية داخلية يقع مقرها الرئيسي في نيوارك ، نيو جيرسي ، وتنتج مجموعة من الخضروات باستخدام نظام هوائي حاصل على براءة اختراع.
# 4. Altius Farms، Inc
توفر Altius Farms مجموعة واسعة من الأعشاب الممتازة والخضروات الورقية محليًا على مدار العام في جميع أنحاء الولايات المتحدة باستخدام تقنية الزراعة الرأسية الحاصلة على براءة اختراع. تم إنشاء واحدة من أكبر المزارع العمودية الهوائية وأعلى ارتفاعًا في الولايات المتحدة بواسطة Altius Farms. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر للمحاربين القدامى وشباب المدن التدريب في الموقع.
تشمل المنتجات الرائدة من Altius Farms الخلطات المتخصصة مثل Brassica Blend و Urban Farmer Blend و Spring Blend ، والأعشاب مثل Genovese Basil ، والخضروات المتخصصة ، والخس.
# 5. مزارع الشحن
تنتج شركة Freight Farms حاويات الشحن المائية التي تمكن الناس من زراعة الغذاء على مدار العام ولديها شبكة تضم أكثر من 600 مزارع في بلدان في جميع أنحاء العالم. بالإضافة إلى تقديم الأحداث ، وأدلة الفيديو ، والنظام الزراعي الذي يتضمن الخس والأعشاب والزهور الصالحة للأكل والجذور ، تساعد Freight Farms أيضًا الأشخاص في طريقهم إلى الزراعة العمودية. 41 دولة و 49 ولاية ومقاطعة أمريكية لديها حاويات مزارع الشحن المتاحة للشراء.
# 6. في مزرعة
تعد InFarm واحدة من أكبر شركات الزراعة الرأسية في أوروبا ، وقد تم تأسيسها في برلين عام 2013 على يد أوسنات ميخائيلي والأخوين إيريز وغاي جالونسكا وأوسنات ميخائيلي. يستخدم العمل الزراعة السحابية ، وهي طريقة متطورة تتضمن شبكة من منشآت النمو واسعة النطاق ذاتية التعليم والتي تعمل باستمرار على تعزيز إنتاجية النبات والنكهة والقيمة الغذائية مع استخدام موارد طبيعية أقل. مع أكثر من 1,200 مزرعة في المتاجر ومنشآت التوزيع ، دخلت InFarm في شراكة مع أكثر من 30 تاجر تجزئة للمواد الغذائية ، بما في ذلك الكندي Aldi Süd و German Kaufland و Edeka ، بالإضافة إلى Amazon Fresh و Marks & Spencer و Whole Foods Market في كندا ، الدنمارك ، فرنسا ، ألمانيا ، اليابان ، لوكسمبورغ ، هولندا ، المملكة المتحدة ، الولايات المتحدة ، وسويسرا.
# 7. iFarm
iFarm المتميز ، الذي تأسس في عام 2017 في هلسنكي ، فنلندا ، هو أخيرًا وليس آخراً على قائمة أعمال الزراعة العمودية لدينا. تستخدم المزارع العمودية المبنية في iFarm مياه أقل بنسبة 90٪ وأسمدة أقل بنسبة 75٪ ولا تحتوي على مبيدات حشرية مقارنة بالمزارع التقليدية. من خلال تعظيم التكنولوجيا وخفض "العامل البشري" وتكاليف العمالة ، فإنها توفر أيضًا كميات هائلة من الطاقة. كل هذا يجعل من الممكن زراعة المحاصيل على مدار العام بكفاءة وبشكل مستدام. يبيعون منتجات من iFarm في جميع أنحاء العالم ، من سويسرا وفرنسا إلى المملكة العربية السعودية والهند ، بما في ذلك الخضر الورقية وأنواع مختلفة من الخضار والفواكه مثل الفراولة
ما هي طريقة الزراعة العمودية؟
تتضمن تقنية متطورة تسمى "الزراعة الرأسية" تكديس النباتات بشكل عمودي فوق بعضها البعض ، إما في ناطحات السحاب أو من خلال الاستفادة من البعد الثالث للفضاء. يمكن أن يساعد ذلك في حل العديد من القضايا التي يمكن أن تنشأ في المستقبل ، بما في ذلك نقص الغذاء وسوء التغذية وكذلك الأغذية الملوثة.
يزرع المزارعون المحاصيل عن طريق تكديسها عموديًا في عملية تسمى "الزراعة الرأسية". غالبًا ما تستخدم أساليب الزراعة بدون تربة مثل الزراعة المائية ، الزراعة المائية ، الزراعة الهوائية وكذلك الزراعة ذات البيئة الخاضعة للرقابة ، والتي تسعى إلى تعظيم نمو النبات.
ما هي أفضل طريقة للزراعة العمودية؟
الأنواع الرئيسية الثلاثة للأنظمة المستخدمة في الزراعة العمودية هي أنظمة الزراعة المائية ، ونظام الاستزراع النباتي والسمكي ، والأنظمة القائمة على وسائط النمو. الزراعة المائية هي واحدة من أقدم وأشهر أنواع الزراعة الرأسية ، وهي تنطوي على زراعة النباتات في المياه الغنية بالمغذيات بدلاً من التربة.
أين أكبر مزرعة عمودية؟
في نيوارك ، نيو جيرسي ، قامت شركة ناشئة في نيويورك تسمى AeroFarms ببناء أكبر مزرعة عمودية في العالم. وفقًا لتقرير صادر عن Global Citizen ، يضم مصنع سابق للصلب مزرعة تبلغ مساحتها 69,000 قدم مربع. يزرعون 250 نوعًا مختلفًا من الخضر والأعشاب في أحواض نباتية بارتفاع 12 طبقة مكدسة.
يقع موقع المبنى الذي تبلغ مساحته أكثر من 330,000 ألف قدم مربع في دبي وورلد سنترال ، بالقرب من مطار آل مكتوم الدولي في دبي ، الإمارات العربية المتحدة. وتنتج هناك ما يعادل عام من الخضراوات الورقية هناك بأكثر من 2 مليون جنيه. تقع منشأة الزراعة المائية ، التي يمكنها زراعة أكثر من مليون نبتة دفعة واحدة وتنتج 1 كيلوجرام في اليوم ، في دبي وورلد سنترال ، بالقرب من مطار آل مكتوم الدولي. يستخدمون الخضر الورقية في المنشأة لإعداد وجبات الطعام لركاب طيران الإمارات وشركات الطيران الأخرى.
ما هي الزراعة العمودية الأكثر شيوعًا؟
أكثر طرق الزراعة العمودية شيوعًا هي الزراعة المائية. تنمو جذور النباتات في هذه الحالة في محلول مغذي مائي. يستخدم المزارعون مضخة مياه لتحريك المحلول باستمرار بعد مزجه مع العناصر الغذائية.
يراقب المزارعون درجات الحرارة والملوحة ومستويات المغذيات بانتظام للتأكد من أنها تلبي احتياجات نباتات النظام.
ما هو الفرق بين الزراعة العمودية والزراعة المائية؟
عند مقارنتها بالزراعة المائية ، تركز الزراعة العمودية على زراعة النباتات على الأسطح المنحدرة أو في الطبقات المكدسة. يمكن أن تستوعب الإعدادات الحضرية كليهما. تعتبر الأنظمة أكثر فعالية وإنتاجية من خلال الجمع بين الزراعة المائية والزراعة العمودية
استخدامات أجهزة الاستشعار في الزراعة العمودية؟
تراقب المستشعرات الذكية في المزارع العمودية مجموعة متنوعة من العوامل التقنية ، بما في ذلك درجة الحرارة وثاني أكسيد الكربون والأكسجين والإضاءة والرطوبة وتركيز المغذيات ودرجة الحموضة ومكافحة الآفات والري والحصاد. في البيئات الخاضعة للرقابة ، كثيرًا ما تستخدم طرق الزراعة مثل الزراعة المائية أو الأيروبونيك أو الأحياء المائية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تستفيد الزراعة البيئية الخاضعة للرقابة من تقنيات التصوير والاستشعار المتطورة ، مثل الكاميرات والتصوير الحراري ، لقياس نمو النبات ودرجة الحرارة والمتغيرات الأخرى.
وفي الختام
يعتقد الكثير من الناس أن جزءًا كبيرًا من مستقبل الزراعة قد يشمل الزراعة العمودية. مع تطوير AgTech ، أصبحت المزارع أكثر تقنية عالية ، مما يسمح للمزارعين بالإنتاج أكثر ، والتلويث بشكل أقل ، والتصدي للتحديات التي نواجهها في المستقبل.
من المحتمل أن تتقدم التكنولوجيا المستخدمة في المزارع العمودية أيضًا. قد يؤدي ذلك إلى مجموعة متنوعة من النتائج ، بما في ذلك الحصاد الآلي والمراقبة وأنظمة CEA التي تعمل بالذكاء الاصطناعي وغير ذلك الكثير. بينما نعمل على التغلب على التحديات المطروحة ، هناك شيء واحد واضح: من المحتمل أن تصبح المزارع العمودية أكثر نموذجية.
مقالات ذات صلة
- زراعة الأعمال: أفكار مربحة حول كيفية بدء مشروع مزرعة صغيرة
- معدات المزرعة: أنواع معدات المزرعة واستخداماتها
- كيف تبدأ مزرعة: دليل خطوة بخطوة لنجاح الزراعة
مراجع حسابات
