نویسنده: دکتر امید نوری-پژوهشگر و استادیار دانشگاه شهید بهشتی
با توجه به اینکه پیش بینی می شود تا سال ۲۰۵۰، جمعیت زمین به مرز ۶/۹ میلیارد نفر برسد، دانشمندان تلاش می کنند تا از شیوه های جایگزین و جدیدتری برای توسعه کشاورزی مدرن استفاده کنند، به ویژه در مناطق شهری و اطراف آن که محیط های به مراتب کمتری برای کشت انواع محصولات کشاورزی وجود دارد.
«سنگاپور»، یکی از پر تراکم ترین کشورهای جهان است. در این کشور کوچک پنج میلیون نفر در ۷۱۰ کیلومتر مربع زندگی می کنند و در نتیجه هیچ تعجبی ندارد که ایـن کشور ۹۳ درصد از مواد غذایی مورد نیاز خود را از کشورهای دیگر وارد کند، اما سنگاپوری ها با بهره گیری از شیوه جدیدی در پایتخت این کشور محصولات کشاورزی را با بازدهی پنج برابر بیشتر از شیوههای معمولی به عمل می آورند. این محصولات به جای باغ و مزرعه در ساختمانی معمولی در مرکز شهر پرورش می یابند. نخستین مرکز برای تولید تجاری محصولات کشاورزی بر مبنای شیوه کشاورزی عمودی در «سنگاپور» ایجاد شده است. در این مرکز دهها سینی آلومینیومی روی هم چیده شده و روی هر یک از آنها سبزیجات مختلف پرورش می یابند. تنوع این محصولات محدود است، اما در آینده قرار است تعداد آنها افزایش یابد. طبق برنامه ریزی ها قرار است فعالیت های این مرکز که می توان آن را یک گلخانه بسیار بزرگ نامید، گسترش یافته و به این ترتیب تولید روزانه آن به ۲ تن برسد. البته، قیمت نهایی محصولات این مرکز تا حدی گران تر از محصولات مشابه است، اما می تواند به خودکفایی این کشور در زمینه مواد غذایی کمک زیادی بکند. مصرف آب این مجموعه بسیار پائین بوده و ضایعات آن نیز بازیافت می شوند. پس از مشکلاتی که دو سال پیش برای نیروگاه هسته ای «فوکوشیما» به وجود آمد، آلودگی هسته ای برخی مزارع این کشور، گرایش برای یافتن راههای جایگزین به منظور تأمین محصولات کشاورزی مورد نیاز شهروندان ژاپنی شتاب گرفت؛ در این میان کشاورزی عمودی به عنوان یکی از شیوههای مطلوب مورد توجه قرار گرفت. یکی از شرکت های پیشرو در زمینه کشاورزی عمودی «نیووج» نام دارد که سالانه ۹ میلیون عدد کاهو تولید می کند. این شرکت ژاپنی فناوری ویژه ای برای پرورش گیاهان در محیطی بسیار پاک طراحی کرده است. اولین و تنها مرکز مبتنی بر این فناوری مدتی است در شهر «کیوتو» در ژاپن مشغول به کار است. در این مرکز که کاملاً بسته و فاقد هر گونه پنجره به بیرون است، صدها سینی روی هم قرار گرفته و درون هر یک از آنها هم تعداد مشخصی کاهو پرورش می یابد. در این مرکز از خاک استفاده نمی شود. مواد مورد نیاز گیاهان از طریق آب به ریشه های آنها رسانده می شود. استفاده نکردن از خاک سبب می شود تا امکان انتقال انواع باکتری یا آفت از خاک به گیاه که در شیوه های سنتی روی می دهد به صفر برسد. به این ترتیب دیگر نیازی به بهره گیری از انواع سموم و آفت کش ها هم نخواهد بود. تأمین آب مورد نیاز محصولات کشاورزی و باغی همیشه یکی از اصلی ترین دغدغه ها در پرورش گیاهان بوده است. در این شیوه جدید حدود ۷۰ تا ۹۰ درصد کمتر از شیوههای سنتی است و به این ترتیب می توان از این فناوری در نقاط مختلف دنیا به ویژه نواحی خشک و کم آب بهره گرفت. همچنین، نور مورد نیاز گیاهان توسط لامپ های ویژه LED تأمین می شود. حجم زیاد دی اکسید کربن موجود در این مرکز و سیستم نور دهی مناسب آن سبب افزایش فتوسنتز و در نتیجه رشد بهتر گیاه می شود و البته، مصرف بهینه انرژی یکی از مهم ترین دغدغه ها در ساخت مزارع عمودی است. لامپ های ال ای دی معمولی بازدهی ۲۸ درصدی دارند و این به معنای اتلاف زیاد انرژی است. با این حال برخی پژوهشگران بر این باورند که نیازی به استفاده از نور مصنوعی نیست و میتوان ساختار این مزارع را به گونه ای طراحی کرد که از نور خورشید استفاده کند. برای این منظور احتمالا باید سکوهایی که سینی های پرورش گیاه بر روی آن قرار دارند به صورت متناوب در معرض نور خورشید قرار بگیرند تا همه گیاهان به یک میزان از نور خورشید استفاده کنند. یکی از نکات جالب در مورد کشاورزی عمودی این است که این محصولات کاملا پاک هستند و به دلیل استفاده نکردن از خاک یا سموم مختلف حتی نیازی به شست و شو قبل از خوردن هم ندارند. هم اکنون محصولات شرکت «نیووج» در بسیاری از فروشگاه های زنجیره ای بزرگ ژاپن به فروش می رسند. در بزرگترین شهر ایالت کنتاکی «آمریکا» مزرعه عمودی بزرگی ساخته شده که می توان آن را نوآوری منحصر بفرد این عرصه از فناوریهای نوین دانست. این تأسیسات فوق مدرن که Farmed Here نام دارد، بخشی از تأسیسات عظیمی به وسعت ۷/۹ هکتار محسوب می شود که در توسعه صنایع غذایی آمریکا آن هم مبتنی بر کشاورزی مدرن راه اندازی شده است. در این مزرعه عمودی، انواع گیاهان سبز، سبزیجات و گیاهان دارویی مورد استفاده پرورش داده می شوند. این مزرعه منحصر بفرد وسعتی در حدود ۵۵۰۰ مترمربع دارد که اگرچه از این حیث کوچکتر از مزرعه عمودی AeroFarms با وسعت ۶۴۰۰ مترمربع در نیوجرسی آمریکاست (این مزرعه، یکی از بزرگترین مزرعه عمودی جهان شناخته می شود)، اما به واسطه فن آوری های به کار گرفته شده در توسعه آن مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است. در این تأسیسات جدید از فناوری چراغ های ال ای دی، برای کنترل شرایط زیست محیطی آن استفاده می شود. در حقیقت عملکرد این چراغ ها تأثیر چشمگیری در بهبود فرآیند رشد گیاهان مختلف دارد. گفته می شود با بهره گیری از این نوآوری، چرخه کشت و کار تا ۱۵ برابر کشاورزی سنتی افزایش می یابد و همچنین نباید از این واقعیت چشم پوشی کرد که تا ۹۷ درصد در مصرف آب در بخش کشاورزی صرفه جویی می شود. با استفاده از این مزرعه عمودی، می توان محصولات کشاورزی تازه مورد نیاز ۱۸.۲ میلیون نفر تا شعاع حدود ۳۲۰ کیلومتری این منطقه را تأمین کرد.
