Vertikale boerdery versprei oor Europa en navorsing word gedoen na allerhande nuwe gewastipes. Maar daar is nog uitdagings wat oorkom moet word.
Leë kantoorgeboue, waar gewasse laag na laag op mekaar gestapel kan groei. Of in 'n houer in jou woonbuurt bied vertikale boerdery baie moontlikhede. Jy kan gewasse verbou waar jy wil. Jy het nie velde daarvoor nodig nie. Die verbouing is volhoubaar, doeltreffend en ten volle beheer. Jy het geen plaagdoders nodig nie, daar is geen voedingstofvrystelling nie en die waterverbruik is net tussen 2 en 4 liter per kilo groente. Daar is steeds 'n groot probleem: energieverbruik. Ons werk nog hard daaraan.
Vertikale boerdery is aan die toeneem regoor Europa. Dit is veral geskik vir die verbouing van gewasse in stedelike gebiede waar ruimte min is. Dit kan selfs voedselsekerheid waarborg in lande wat minder aangepas is vir konvensionele landbou. Maar hoewel die eerste oeste reeds in sommige lande te koop is, sal dit beslis etlike jare duur voordat produkte van vertikale plase massaal die supermarkrakke bereik.
Veranderende dieet en verhoogde aanvraag
Saam met gekweekte vleis word vertikale boerdery dikwels voorgehou as die sleuteloplossing om toekomstige voedselkrisisse te bekamp. Maar hoekom het ons in elk geval vertikale plase nodig? Hoekom hou ons nie net aan om dit op die outydse manier te doen, soos ons die afgelope 10,000 XNUMX jaar gedoen het nie?
Die vraag na voedsel neem elke jaar toe. Volgens die Verenigde Nasies sal die wêreldbevolking groei tot 9.7 miljard mense in 2050. Al hierdie mense het voedsel nodig. Maar die verbouing van gewasse op die tradisionele manier word 'n toenemende probleem. Weens klimaatsverandering is groeitoestande besig om te verander, sodat jy sommige gewasse nie meer kan verbou waar jy vroeër kon nie. Uiterste weersomstandighede en hewige storms vernietig elke jaar meer oeste. En op sommige plekke is die grond minder voedsaam as wat dit voorheen was.
Behalwe dat ons aan die toekomstige vraag na vars kos moet voldoen, is ons eetgewoontes ook baie anders as 'n eeu gelede. “Ons eet nie meer seisoenaal nie. In die winter eet ons slaaie en bessies wat ons invoer,” sê uitvoerende hoof, Anders Riemann van Nordic Harvest, Europa se grootste hidroponiese plaas.
Produsente in 'n vertikale plaas dra beskermende klere om te verhoed dat ongewenste bakterieë die plaas binnedring. Op hierdie manier kan hulle die gebruik van plaagdoders vermy.
Somer-oes uit die Arktiese gebied
Vertikale plase kan feitlik oral gebou word. Wat beteken dat jy nie meer kiwi's van Nieu-Seeland hoef in te voer nie, maar dat jy dit op so 'n plaas in jou eie streek kan kweek. Dit bespaar 'n groot hoeveelheid CO2 wat vrygestel word.
Hoe werk dit?
“Vir my is volkome beheer die groot voordeel van vertikale boerdery. Ons kan werklik die proses optimaliseer en presies weet hoeveel ons wil groei en van watter gehalte,” sê Leo Marcelis, professor in Tuinbou en Produkfisiologie aan Wageningen Universiteit & Navorsing.
Van watertoevoer tot daglig, temperatuur en toegang tot minerale en bakterieë. Vertikale boerdery vind plaas onder uiters beheerde toestande. Gewasse word binnenshuis gekweek, met LED-ligte in plaas van sonlig. LED-gloeilampe is klein, duursaam, koste-effektief, en hulle gee geen hitte uit nie. Soos die son aan die einde van die dag sak, kan hierdie ligte so lank skyn as wat nodig is.
Die boer kan die plant se dag- en nagritme manipuleer om die groei-opbrengs te optimaliseer. Bedags vorm plante stysel in die blare, wat in suiker afgebreek word en saans na die res van die plant vervoer word. Sommige plante het meer as 12 uur lig per dag nodig om te groei, ander het minder nodig. Vertikale boerdery laat enige tipe plant toe om die hoeveelheid daglig te kry wat dit nodig het om op sy beste te groei.
Groei met verskillende kleure lig
Die kleure van hierdie ligte is veral belangrik om groei-opbrengs te optimaliseer. Navorsers het hoofsaaklik gefokus op die effek van rooi, blou en groen lig op plantegroei. Rooi lig is baie doeltreffend vir fotosintese, maar plante benodig ook bietjie blou lig, wat veral nuttig is vir chlorofilproduksie. Navorsers het vir 'n geruime tyd probeer om die gebruik van groen lig te verminder, en glo dat dit nie tot fotosintese bygedra het nie.
'n Studie van 2016 van die Utah State University toon egter dat die groen lig fotosintese meer doeltreffend na laer blare kan dryf as wat rooi of blou lig kan. Die boer kan verskillende kleurkombinasies gebruik om verskillende eienskappe te beklemtoon. Met die regte kombinasie kan die boer plante kweek wat baie meer voedsaam is as konvensionele boerdery. Dit kan nuttig wees aangesien die meeste plante die afgelope dekades minder voedsaam geword het. ’n Ander kombinasie kan gebruik word om die groeitempo te verhoog sodat meer kos op een slag geproduseer kan word. Uit 'n ekonomiese oogpunt kan dit wenslik wees, aangesien vertikale boerdery koste-intensief bly.
Maar daar is meer redes waarom hierdie metode so gewild is. Vertikale boerdery vereis nie plaagdoders nie. Produsente kan presies die hoeveelheid gewasse verbou wat hulle wil hê, binne 'n vasgestelde tydraamwerk en van 'n spesifieke kwaliteit wat hulle self gekies het. Weer of seisoenale toestande beïnvloed nie meer produksie nie. Meer kos kan op 'n kleiner oppervlakte gekweek word.
Landbou sonder landerye
Vertikale boerdery kom vandag hoofsaaklik in twee vorme voor: hidroponies en aëroponies. Volgens Leo Marcelis is albei tegnieke uitstekende alternatiewe. In hidroponika groei plante op rakke met hul wortels in voedingstofgevulde water in plaas van grond. Dit word beskou as die maklikste van die twee hoofstelsels.
Nordic Harvest het 'n proefplaas naby Kopenhagen waar dit verskillende soorte slaaie, boerenkool en spinasie verbou. Die plaas word omring deur ander nywerheidskomplekse. Dit is 'n gebou so groot soos 'n sokkerveld. In 2023 wil die maatskappy uitbrei met 'n plaas in Oslo, gevolg deur plase in Skandinawië en Finland.
Volgens Riemann is Nordic Harvest se huidige produksievermoë reeds merkbaar: “Ons produseer jaarliks sowat 1000 ton groente. Die Deense mark bestaan uit sowat 20,000 6,000 ton per jaar. XNUMX XNUMX ton word konvensioneel verbou en die res word ingevoer.” Die groente is blaargroentes. Soos vertikale boerdery uitbrei, sal dit 'n groter persentasie van voedselproduksie uitmaak. Ander maatskappye wat gewasse op vertikale plase verbou, is Jones Food Company in Groot-Brittanje, Hydropousse in Frankryk en Robbes Lilla Trädgård in Finland.
Aeroponies gekweekte gewasse het hul wortels in die lug. India Langley, voedselstelselnavorser en PR-leier by die binnenshuise boerderytegnologieverskaffer LettUs Grow, verduidelik hoe dit werk. “Jy het ’n reeks spuitpunte met baie klein gaatjies waarmee jy die voedingstofoplossing atomiseer. Daardie oplossing word op die wortels van die vryhangende gewasse toegedien.”
Aeroponics is in die 1990's ontwikkel toe NASA maniere gesoek het om plante in die ruimte te kweek. Volgens die Amerikaanse Nasionale Sentrum vir Toepaslike Tegnologie is aeroponika "verreweg die doeltreffendste planttelingstelsel vir vertikale plase."
In 'n aëroponiese stelsel het die wortels maklike toegang tot suurstof. Die plant se groeitempo is tot twee keer dié van 'n hidroponiese stelsel, waar die plant opgeloste suurstof in die water sal absorbeer. Dit word steeds nie soveel gebruik as hidroponika nie, weens die kompleksiteit daarvan. Die spuitpunte wat in produksie gebruik word, kan maklik verstop of breek. Maar LettUs Grow het 'n oplossing vir die probleem gevind.
“Ons het die sproeiers heeltemal verwyder. Die mis word op 'n heeltemal plat oppervlak gegenereer, so daar is niks om te verstop of te breek nie. Ons glo hierdie eenvoudige oplossing sal ons in staat stel om aeroponika na 'n veel groter skaal te neem,” sê Langley.
LettUs Grow produseer groeistelsels wat in 'n skeepsvraghouer pas. Hierdie houers is mobiel en kan oral geplaas word waar daar plek is.
Boer saam met vis en plante
Alhoewel hidroponika en aeroponika twee belangrike tegnieke in vertikale boerdery is, is dit nie die enigstes nie. Ander tegnieke word ook gebruik. In Europa gebruik verskeie maatskappye die akwaponiese teelmetode. Soortgelyk aan hidroponika, word akwaponiese plante met hul wortels in water gekweek. Net daardie wortels hang in 'n tenk waar visse ook swem. Hierdie visse produseer baie voedsame afvalprodukte wat die plante weer kan gebruik.
Die plante absorbeer die voedingstowwe en maak sodoende ook die water vir die visse skoon. Volgens Marcelis sal akwaponika in die toekoms net 'n klein deel van die vertikale boerderymark uitmaak. “Die wonderlike ding is dat jy afval van die vis gebruik as voedsel vir die plante. Maar wees versigtig en maak seker jy hou die plantstelsel optimaal,” sê hy oor die tegniek.
Nuwe soorte groente
Beide Nordic Harvest en LettUs Grow het eers begin eksperimenteer met die kweek van blaargroentes voordat hulle na kruie en mikrogroen oorgeskakel het. Volg dan tamaties en aarbeie. Volgens Langley volg verskeie vertikale plase dieselfde stadiums van ontwikkeling. Om goeie redes. Dit is delikate, hoëwaarde-gewasse wat wyd gebruik word en produksiekoste kan dek. Hulle groei ook vinnig en is klein in grootte, wat beteken dat baie plante gelyktydig gekweek kan word.
Soos produksie opskaal, word dit moontlik om 'n groter verskeidenheid gewasse te verbou. Marcelis meen dat ons dalk oor 'n paar jaar nuwe variëteite kan koop wat spesiaal vir vertikale verbouing ontwikkel is. Maar die ontwikkeling van nuwe gewasresepte is geen sinecure nie. Dit neem 5-10 jaar om 'n nuwe soort plant te kweek wat geskik is vir hierdie metode van verbouing.
’n Ideale plant is klein met ’n kort wortelstelsel, groei vinnig, is maklik om te oes en het ’n hoë opbrengs. Benewens die groei-eienskappe moet die 'plantresep' ook noukeurig saamgestel word. “Die grootste uitdaging is om tred te hou met elke veranderlike wat die plant raak. Jy het die regte voedingstowwe nodig en jy moet sorg dat die plant deurlopende toegang tot die voedingstowwe het tydens groei,” sê Riemann.
Relatief duur
Maar hoewel enige gewas teoreties vertikaal verbou kan word, sal dit nie in die afsienbare toekoms gebeur nie. Grootmaatgewasse soos koring en mielies kan met gewone metodes baie goedkoper verbou word. “Ek dink vertikale boerdery is tans besonder geskik vir vars produkte. Tegnies kan ons enige gewas verbou, insluitend koring. Maar vertikale boerdery is ook relatief duur. Ek dink die groei van daardie soort grootmaatproduk met 'n relatief lae waarde is nie op die oomblik realisties nie. Selfs nou styg koringpryse weens die oorlog in die Oekraïne,” sê Marcelis.
Tog, in plekke soos Singapoer en lande soos die Verenigde Arabiese Emirate, waar sowat 90 persent van alle voedsel ingevoer word, kan die verbouing van laewaarde-grootmaatprodukte op hierdie manier vrugte afwerp. In Europa, aan die ander kant, kan vertikaal verbouing van koring op lang termyn 'n opsie wees, maar beslis nie in die volgende vyf jaar nie.
Hoë energieverbruik
Hoewel die toekoms vir vertikale boerdery blink lyk, is daar een groot probleem. Dit verg baie energie en is dus baie duur. Presiese energieverbruik verskil van plaas tot plaas, van stelsel tot stelsel en hang af van ligging, seisoen en gewas. Byvoorbeeld, 'n maatskappy in Griekeland gebruik 2.87 kWh energie in die winter om een kilogram blaarslaai te produseer, maar net 1.73 kWh in die somer. Die Finse iFarm het bereken dat die kweek van hul blaarslaai vir 90 dae 62.26 kWh per m2 kos. Vir aarbeie is dit 117.10 kWh per m2.
Die bykomende energieverbruik in vergelyking met gewone metodes is tussen 14 en 251 persent, afhangend van waar die kweekhuis en die vertikale plaas geleë is.
Wageningen University & Research en Delft University of Technology het 'n studie gedoen waarin hulle kweekhuise en vertikale plase, waarna in die studie as plantfabrieke verwys word, vergelyk het. Dit het betrekking op kweekhuise en vertikale plase wat onderskeidelik in Nederland, die Verenigde Arabiese Emirate en Swede geleë was. Vir laasgenoemde land is beide kweekhuise met en sonder kunsmatige lig by die vergelyking ingesluit.
“Die produksie van een kilogram droëgewig blaarslaai vereis 'n inset van 247 kWhe in 'n plantfabriek, vergeleke met 70, 111, 182 en 211 kWhe in kweekhuise in onderskeidelik Nederland, die Verenigde Arabiese Emirate en Swede (met en sonder bykomende kunsmatige beligting),” sê die wetenskaplikes in die studie.
In moeilike klimate neem die verskil in energieverbruik tussen die twee groeimetodes af. Vertikale plase is dalk die mees energiedoeltreffende keuse in sommige uiterste klimate. Maar selfs in die arktiese noorde van Swede en in die woestyntoestande van die VAE, kan kweekhuise steeds die mees koste-effektiewe manier wees om te groei.
Optimaliseer
Vertikale plase kan die probleem van hoë elektrisiteitsverbruik tot 'n mate oorkom deur produksie te optimaliseer. Deur die LED-beligting en die kleur optimaal aan te pas, kan jy beide die groeityd en die oeskwaliteit beïnvloed. Plaasproduksiekoste kan ook verminder word namate die plaas meer geoutomatiseer word. Robotte wat 24/7 werk om voedingstowwe op die regte tyd toe te dien, groei-opbrengs te monitor en oes wanneer die plant volwasse is, kan 'n duur aanvanklike belegging wees.
Maar met verloop van tyd maak die robotte op vir die koste deur hul voortdurende werk. Ten spyte van die groot vraag na energie en die tans beperkte reeks gewasse wat goedkoop genoeg is om te verbou, wen vertikale boerdery gewildheid. Alhoewel dit 'n rukkie sal neem voordat jy ook jou aarbeie uit die verbouingshouer in jou omgewing kry.
'N Bron: https://innovationorigins.com