Non possiamo più nutrire la popolazione in crescita. Con la diminuzione delle risorse idriche e terrestri nei prossimi tre decenni, nutrire 10 miliardi di persone nel mondo diventerà più difficile. Dobbiamo impiegare tecniche di coltivazione più efficaci se vogliamo riuscire a nutrire il mondo. Uno dei modi più promettenti per farlo è implementare l'agricoltura verticale indoor. Considera i requisiti, l'ubicazione, il mercato di riferimento e i finanziamenti disponibili della tua azienda quando selezioni il sistema di agricoltura verticale ideale per la tua azienda agricola. Ecco le principali aziende agricole verticali che stanno rivoluzionando la produzione alimentare con sedi in tutti gli Stati Uniti.
Contrariamente all'agricoltura orizzontale convenzionale, l'agricoltura verticale prevede la coltivazione di colture su superfici verticali. Gli agricoltori possono coltivare molto più cibo sulla stessa quantità di terreno utilizzando strati sovrapposti verticalmente.
Spesso questi strati sono incorporati in strutture come grattacieli, conservati in strutture di stoccaggio o container di spedizione, coltivati in serra. Sono anche o posizionati in aree che normalmente non sarebbero adatte all'agricoltura.
L'agricoltura verticale, tuttavia, implica molto di più che accumulare piante e sperare per il meglio. La procedura richiede illuminazione artificiale controllata, umidità, acqua e temperatura. Un intero raccolto potrebbe andare perso se non viene mantenuto un delicato equilibrio, proprio come potrebbe succedere in una fattoria tradizionale in caso di siccità o alluvione.
Agricoltura verticale
Coltivare colture e piante verticalmente su scaffali a più livelli all'interno di strutture a clima controllato è noto come agricoltura verticale. Ogni rack ha un'area sopra di esso dove le piante possono arrampicarsi. Contrariamente all'utilizzo di terreni agricoli o serre convenzionali, queste fattorie ad alta tecnologia riducono significativamente la quantità di spazio necessaria per coltivare il cibo. Questo perché possono essere ospitati in magazzini, edifici industriali o persino grattacieli. Sebbene molte altre colture possano essere coltivate con successo in verticale, le verdure a foglia verde, le erbe aromatiche e i microgreens sono in genere le migliori opzioni. In alcune fattorie verticali vengono coltivati diversi tipi di frutta, fiori, cereali come riso e ortaggi.
Agricoltura verticale che utilizza l'agricoltura ad ambiente controllato
Le fattorie verticali sono spazi interni completamente automatizzati costruiti sulla tecnologia dell'agricoltura ad ambiente controllato (CEA). Ciò garantisce che le colture si sviluppino nel microclima ideale, consentendo rese elevate durante tutto l'anno. Contrariamente all'agricoltura convenzionale, i cicli di raccolta sono molto più rapidi e le rese sono prevedibili. Le incertezze come inondazioni e siccità, impossibili da prevedere nell'agricoltura all'aperto, non sono incluse nel CEA. Coltivare in aree in cui le condizioni ambientali possono essere adattate alle esigenze di particolari piante è ciò che si intende con il termine agricoltura "CEA". Nelle odierne fattorie intelligenti, varie parti di una singola fattoria possono avere diversi livelli di umidità, temperatura, luce e sostanze nutritive. Ciò significa che varie piante possono crescere in un'unica fattoria indoor con ambienti adattati alle loro esigenze specifiche.
L'ecosistema di una vertical farm è controllato dalla tecnologia CEA per garantire che le piante siano mantenute nelle migliori condizioni possibili:
- Illuminazione
- Temperatura
- Controllo climatico
- irrigazione
- Alimentazione
Tipi di sistemi di agricoltura verticale
Le tre tecniche di coltivazione verticale indoor più popolari sono l'idroponica, l'aeroponica e l'acquaponica. Per fornire alle piante un'alimentazione sana, tutti impiegano tecniche di coltivazione fuori suolo.
#1. Agricoltura verticale acquaponica
L'agricoltura verticale acquaponica combina l'allevamento del pesce con la coltivazione idroponica delle piante. L'acquaponica, quindi, è la pratica di coltivare insieme pesce e verdure. Un sistema di pompaggio in questa procedura raccoglie, filtra e aggiunge gli elementi necessari alle acque reflue dagli acquari. Quindi, quest'acqua viene fatta circolare fino alle piante situate sopra l'unità ittica. Le piante poi usano quest'acqua per ossigenarla ottenendo tutti i nutrienti necessari. Viene quindi pompato nuovamente nella vasca dei pesci.
L'allevamento acquaponico è una situazione vantaggiosa per tutti perché i pesci ricevono acqua con un alto contenuto di ossigeno mentre i verdi ottengono tutto ciò di cui hanno bisogno per una crescita sana. Inoltre, le fattorie acquaponiche non richiedono molto spazio perché i vassoi delle piante sono posizionati sopra l'unità ittica, il che è un altro vantaggio. L'acquaponica funziona come un ciclo autonomo, quindi se una parte fallisce, l'intero sistema fallisce. Il più grande svantaggio di questo sistema di agricoltura verticale è questo. A causa della sua complessità, l'agricoltura acquaponica è più costosa da allestire e coltivare rispetto all'agricoltura idroponica o addirittura aeroponica.
#2. Agricoltura verticale aeroponica
L'aeroponica consente la crescita delle piante senza suolo, proprio come l'idroponica e l'acquaponica. Qui, i contadini immergono le piante in queste fattorie in una soluzione di nebbia ricca di sostanze nutritive. In una fattoria verticale aeroponica, inizialmente potrebbe sembrare che le piante stiano semplicemente librandosi. Tuttavia, la procedura è molto più complicata.
Crescono la vegetazione sulla schiuma e un coperchio a rete consente alle radici di entrare nella camera di nebbia. Quindi spruzza una soluzione ricca di sostanze nutritive sulle radici, dando nutrimento alle piante. Inoltre, collegano un timer alla pompa per garantire che le radici ricevano acqua e nutrienti costanti.
A differenza dell'idroponica, che prevede l'acquisto di sostanze nutritive e l'aggiunta di esse all'approvvigionamento idrico, l'aeroponica ha lo svantaggio di essere costosa da allestire e di richiedere attrezzature specializzate.
#3. Agricoltura verticale idroponica
Grazie alla sua superiore efficienza di mercato, l'idroponica è il sistema di agricoltura verticale e l'adattabilità più efficaci. Può essere applicato sia in ambienti commerciali che al dettaglio. Rispetto all'aeroponica, l'idroponica consente la coltivazione di una gamma più ampia di colture e ha costi iniziali significativamente inferiori. A differenza dell'acquaponica, dove gli agricoltori coltivano insieme pesce e raccolti, questo sistema è meno complicato. La gestione di una fattoria verticale idroponica presenta diverse sfide, tra cui la scelta del livello di automazione appropriato per ridurre i costi ed evitare rischi di produzione.
Le radici delle piante nei sistemi idroponici sono immerse in substrati come perlite e lana di roccia, tipicamente con l'aiuto di una soluzione acquosa ricca di nutrienti. I sistemi di agricoltura idroponica utilizzano diversi metodi di coltivazione delle piante in ambienti artificiali, tra cui stoppino, gocciolamento, allagamento e stratificazione dei nutrienti.
I vantaggi dell'agricoltura verticale
Con questo modello, puoi massimizzare la produzione riducendo al minimo l'impatto sull'ambiente e utilizzando molto meno spazio. L'agricoltura verticale ha molti vantaggi. Diventerà più difficile mantenere la produzione alimentare utilizzando tecniche convenzionali man mano che le risorse diventeranno più scarse.
#1. Riduci l'uso di spazio e acqua
L'utilizzo del 99% in meno di terra e del 98% in meno di acqua è possibile per gli agricoltori che utilizzano tecniche di agricoltura verticale. Possono rotolare o raccogliere raccolti perennemente tutto l'anno, ottenendo raccolti 240 volte superiori a quelli delle aziende agricole convenzionali. Non utilizziamo luci a LED o altre fonti di energia tutt'altro che ideali per alimentare nessuno dei nostri raccolti; invece, il sole alimenta tutti i nostri prodotti. L'agricoltura verticale fornisce un modo per soddisfare questo crescente bisogno di cibo senza la necessità di grandi campi in queste aree urbane densamente popolate.
#2. Aumento della produzione tutto l'anno
Inoltre, la produzione dell'agricoltura verticale è più consistente durante tutto l'anno e ha aumentato la produzione complessiva. Alcuni tipi di frutta e verdura sono ora prodotti per tutto l'anno, a differenza del passato. Le fattorie verticali, d'altra parte, possono coltivare un'ampia varietà di colture tutto l'anno con poca dipendenza dal tempo o dal clima.
#3. Rimedio per il deserto alimentare
Ultimo ma non meno importante, le fattorie verticali possono aiutare ad alleviare il crescente problema dei deserti alimentari nelle aree densamente popolate dove manca l'accesso a cibi freschi come frutta e verdura.
Dove un tempo esistevano i deserti alimentari, l'agricoltura verticale ha già iniziato a creare oasi alimentari perché può essere costruita con un impatto ambientale ridotto e persino integrata in strutture e tetti esistenti.
Questo colma il vuoto in cui prima c'erano solo opzioni alimentari malsane. Può anche produrre alimenti poco costosi e ricchi di nutrienti per le famiglie a basso reddito perché non richiede un lungo processo di spedizione e stoccaggio.
#4. Emissioni ridotte
Poiché le fattorie verticali possono essere costruite nelle aree urbane, meno prodotti devono viaggiare a causa della vicinanza di fattorie e supermercati, il che riduce l'impronta di carbonio del settore. Di conseguenza, il tuo negozio di alimentari locale riceverà prodotti più freschi e meno miglia alimentari. Il cibo cresce a pochi chilometri dal punto di consumo mantenendo la sua freschezza più a lungo, riducendo gli sprechi alimentari e fornendo cibo più fresco e più sano alle famiglie locali.
Azienda agricola verticale
#1. Agricoltura di Bowery
Dal 2015, Bowery Farming utilizza l'agricoltura verticale indoor per produrre quelle che sostiene essere colture più affidabili e rispettose dell'ambiente. Il sistema operativo dell'azienda utilizza l'intelligenza artificiale per tracciare ogni raccolto e avvisare gli agricoltori quando è il momento di raccogliere. Bowery produce una varietà di frutta e verdura, tra cui fragole, lattuga e altre verdure, e le vende a Walmart, Safeway e Amazon. Hanno tre fattorie verticali nel New Jersey, nel Maryland e in Pennsylvania. Utilizza l'agricoltura verticale per coltivare un'ampia varietà di frutta, verdura e verdure a foglia verde senza pesticidi come cavoli, lattuga e basilico e ha una considerevole base di clienti in tutti gli Stati Uniti. Per coltivare pomodori, fragole, cetrioli e ortaggi a radice, l'azienda ha il suo programma di allevamento e la sua struttura di ricerca.
#2. Cubic Farms
Quando nel 2008 gli agricoltori Jack Benne e suo figlio Leo Benne hanno deciso di creare tecnologie di coltivazione indoor per coltivare prodotti freschi con il minor impatto ambientale negativo, è nata l'azienda. Ad esempio, l'HydroGreen Grow System può generare fino a 25 milioni di libbre (11.3 milioni di chilogrammi) di mangime per bestiame fresco all'anno, utilizzando un decimo dell'acqua necessaria per produrre mangime per bestiame convenzionale coltivato in campi irrigati. Sono stati in grado di fornire un bicchiere di acqua fresca a ogni persona del pianeta grazie al loro risparmio annuale di oltre 500 milioni di galloni (1.8 miliardi di litri) di acqua. L'azienda canadese utilizza anche tra il 54% e il 62% in meno di energia rispetto alle tradizionali fattorie verticali perché sposta le piante in modo che seguano la luce anziché fornire un'illuminazione individuale per ciascuna di esse.
#3. AeroFarms
Dal 2004, AeroFarms utilizza i più recenti sviluppi in biologia vegetale, intelligenza artificiale e agricoltura verticale indoor per migliorare la produzione e la distribuzione di prodotti freschi sia a livello locale che internazionale, nonché per riparare il nostro sistema alimentare guasto. La più grande fattoria verticale al mondo per la ricerca e lo sviluppo di AeroFarms, è leader nel settore. Il premio è stato assegnato ai primi Global SDG Awards, che riconoscono la leadership del settore privato nel portare avanti l'Agenda 2030 delle Nazioni Unite. Per vendere le sue verdure a foglia verde, che vanno dal baby bok choy e rucola agli spinaci e micro broccoli, l'azienda ha collaborato con i colossi della vendita al dettaglio statunitense Whole Foods e Walmart, tra gli altri.
La prima azienda di agricoltura verticale indoor certificata B Corporation, AeroFarms ha creato una tecnologia aeroponica per offrire alle piante il miglior ambiente possibile. È un'azienda agricola indoor con sede a Newark, nel New Jersey, che produce una gamma di ortaggi utilizzando un sistema aeroponico brevettato.
#4. Altius Farms, Inc
Altius Farms fornisce un'ampia gamma di erbe aromatiche e verdure a foglia verde di prima qualità a livello locale durante tutto l'anno negli Stati Uniti utilizzando una tecnologia di coltivazione verticale brevettata. Una delle più grandi e più alte fattorie aeroponiche verticali negli Stati Uniti è stata costruita da Altius Farms. Inoltre, fornisce ai veterani e ai giovani urbani una formazione in loco.
I prodotti di punta di Altius Farms includono miscele speciali come Brassica Blend, Urban Farmer Blend e Spring Blend, erbe come il basilico genovese, verdure speciali e lattuga.
#5. Fattorie merci
Freight Farms produce container per spedizioni idroponiche che consentono alle persone di coltivare cibo tutto l'anno e dispone di una rete di oltre 600 agricoltori in paesi di tutto il mondo. Oltre a offrire eventi, guide video e un sistema agricolo che include lattuga, erbe aromatiche, fiori commestibili e radici, Freight Farms aiuta anche le persone nel loro percorso verso l'agricoltura verticale. 41 nazioni e 49 stati e territori degli Stati Uniti hanno container Freight Farms disponibili per l'acquisto.
#6. In Fattoria
Una delle più grandi aziende agricole verticali in Europa, InFarm è stata fondata a Berlino nel 2013 da Osnat Michaeli, i fratelli Erez e Guy Galonska e Osnat Michaeli. L'azienda utilizza il cloud farming, un metodo all'avanguardia che coinvolge una rete di strutture di coltivazione autodidatta su larga scala che migliorano continuamente la resa delle piante, il sapore e il valore nutrizionale utilizzando meno risorse naturali. Con oltre 1,200 fattorie nei negozi e nelle strutture di distribuzione, InFarm ha collaborato con più di 30 importanti rivenditori di generi alimentari, tra cui la canadese Aldi Süd, la tedesca Kaufland e Edeka, nonché Amazon Fresh, Marks & Spencer e Whole Foods Market in Canada, Danimarca, Francia, Germania, Giappone, Lussemburgo, Paesi Bassi, Regno Unito, Stati Uniti e Svizzera.
#7. iFarm
L'illustre iFarm, fondato nel 2017 a Helsinki, in Finlandia, è ultimo ma certamente non meno importante nella nostra lista di aziende agricole verticali. Le fattorie verticali costruite da iFarm utilizzano il 90% in meno di acqua, il 75% in meno di fertilizzanti e nessun pesticida rispetto alle fattorie convenzionali. Massimizzando la tecnologia e abbassando il "fattore umano" e il costo del lavoro, risparmiano anche enormi quantità di energia. Tutto ciò consente di coltivare tutto l'anno in modo efficiente e sostenibile. Vendono prodotti di iFarm in tutto il mondo, dalla Svizzera e dalla Francia all'Arabia Saudita e all'India, tra cui verdure a foglia verde, vari tipi di verdura e frutta come le fragole
Qual è il metodo di agricoltura verticale?
Una tecnica all'avanguardia chiamata "agricoltura verticale" prevede l'impilamento artificiale delle piante verticalmente l'una sull'altra, nei grattacieli o utilizzando la terza dimensione dello spazio. Ciò potrebbe aiutare a risolvere diversi problemi che potrebbero sorgere in futuro, tra cui la carenza di cibo e la malnutrizione, nonché il cibo contaminato.
Gli agricoltori coltivano i raccolti impilandoli verticalmente in un processo chiamato "agricoltura verticale". Utilizza frequentemente metodi di coltivazione fuori suolo come l'idroponica, l'acquaponica e l'aeroponica, nonché l'agricoltura in ambiente controllato, che cerca di massimizzare la crescita delle piante.
Qual è il miglior metodo di agricoltura verticale?
I tre principali tipi di sistemi utilizzati nell'agricoltura verticale sono i sistemi idroponici, acquaponici e basati su substrati di coltivazione. L'idroponica è uno dei primi e più popolari tipi di agricoltura verticale e comporta la coltivazione di piante in acqua ricca di sostanze nutritive piuttosto che nel suolo.
Dov'è la più grande fattoria verticale?
A Newark, nel New Jersey, una start-up di New York chiamata AeroFarms ha costruito la più grande fattoria verticale del mondo. Un'ex fabbrica di acciaio ospita i 69,000 piedi quadrati della fattoria, secondo un rapporto di Global Citizen. Coltivano 250 diverse varietà di verdure ed erbe aromatiche in aiuole alte 12 strati.
L'edificio di oltre 330,000 piedi quadrati si trova a Dubai World Central, vicino all'aeroporto internazionale Al Maktoum di Dubai, negli Emirati Arabi Uniti. Produce un anno di verdure a foglia verde per oltre 2 milioni di sterline. L'impianto idroponico, che può coltivare più di 1 milione di piante contemporaneamente e produrre 3,000 kg al giorno, si trova a Dubai World Central, vicino all'aeroporto internazionale Al Maktoum. Usano le verdure a foglia verde della struttura per preparare i pasti per i passeggeri Emirates e di altre compagnie aeree.
Qual è l'agricoltura verticale più comune?
Il metodo di coltivazione verticale più popolare è l'idroponica. Le piante in questa situazione hanno le loro radici cresciute in una soluzione nutritiva a base di acqua. Gli agricoltori utilizzano una pompa dell'acqua per spostare continuamente la soluzione, dopo averla miscelata con i nutrienti.
Gli agricoltori monitorano regolarmente la temperatura, la salinità e i livelli di nutrienti per garantire che soddisfino le esigenze delle piante del sistema.
Qual è la differenza tra agricoltura verticale e coltura idroponica?
Rispetto all'agricoltura idroponica, l'agricoltura verticale enfatizza la coltivazione di piante su superfici inclinate o in strati sovrapposti. Gli ambienti urbani possono ospitare entrambi. I sistemi sono ancora più efficaci e produttivi combinando idroponica e agricoltura verticale
Usi dei sensori nell'agricoltura verticale?
I sensori intelligenti nelle fattorie verticali tengono d'occhio una varietà di fattori tecnici, tra cui temperatura, CO2, ossigeno, illuminazione, umidità, concentrazione di nutrienti, pH, controllo dei parassiti, irrigazione e raccolta. In ambienti controllati, vengono spesso utilizzati metodi di coltivazione come idroponica, aeroponica o acquatica. Inoltre, l'agricoltura in ambiente controllato può avvalersi di sofisticate tecnologie di imaging e sensori, come fotocamere e termografia, per misurare la crescita delle piante, la temperatura e altre variabili.
Conclusione
Molte persone pensano che una parte considerevole del futuro dell'agricoltura possa includere l'agricoltura verticale. Con lo sviluppo di AgTech, le aziende agricole stanno diventando più high-tech, consentendo agli agricoltori di produrre di più, inquinare meno e affrontare le sfide che dobbiamo affrontare in futuro.
Probabilmente anche la tecnologia utilizzata nelle fattorie verticali avanzerà. Ciò potrebbe portare a una varietà di risultati, tra cui la raccolta e il monitoraggio robotizzati, i sistemi CEA basati sull'intelligenza artificiale e molto altro. Mentre lavoriamo per superare le sfide a portata di mano, una cosa è chiara: le fattorie verticali diventeranno probabilmente molto più tipiche.
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Riferimenti
