Vertical Farms – pionowe farmy z piętrowymi polami to przyszłość rolnictwa?

Niektóre typowe typy konstrukcji, w których mieszczą się pionowe systemy rolnicze, obejmują budynki, kontenery transportowe, tunele i opuszczone szyby kopalniane. Szacuje się, że od 2020 r. – czyli od momentu pojawienia się pierwszych pionowych farm na świecie jest odpowiednik przeszło 30 hehtarów takich upraw.

Nowoczesna koncepcja rolnictwa pionowego to koncepcja z końca XX wieku, kiedy to Dickson Despommier, profesor zdrowia publicznego i środowiskowego na Uniwersytecie Columbia przedstawił swoją koncepcję.

Dicson Despommier wraz z zespołem opracował projekt farmy a’la drapacze chmur, która mogłaby wyżywić 50 tys. ludzi. Projekt już wtedy nie wydawał się utopijny i choć nie został jeszcze wtedy wcielony w życie i farma nie została zbudowana - z powodzeniem spopularyzowana została idea upraw pionowych.

Obecne zastosowania upraw wertykalnych w połączeniu z innymi najnowocześniejszymi technologiami, takimi jak specjalistyczne oświetlenie LED, zaowocowały ponad dziesięciokrotnie wyższą wydajnością takich upraw w porównaniu z tradycyjnymi metodami uprawy.

Jedną z czołowych zalet wykorzystania technologii upraw pionowych jest zwiększenie plonów przy nieporównywalnie mniejszym zapotrzebowaniu na powierzchnię przeznaczoną pod uprawy. Inna – niemniej ważną - zaletą jest zwielokrotniona zdolność do jednoczesnego uprawiania większej różnorodności upraw, ponieważ uprawy nie dzielą tych samych działek podczas uprawy.

Ponadto uprawy są odporne na zakłócenia pogodowe ze względu na umieszczanie ich w pomieszczeniach, co oznacza, że zdecydowanie mniej plonów jest traconych w wyniku ekstremalnych lub nieoczekiwanych zjawisk pogodowych (burze, grad, bardzo wysoka bądź bardzo niska temperatura, susze itd.).

Ze względu na ograniczone wykorzystanie gruntów, rolnictwo pionowe jest również mniej narażone na bezpośrednie działanie zwierząt (jak to się ma w przypadku „otwartych” upraw tradycyjnych. Technologie rolnictwa pionowego generują bardzo wysokie koszty początkowe w porównaniu z tradycyjnymi gospodarstwami. Koszty mogą być nawet kilkaset razy większe.

Do tego dochodzi duże zapotrzebowanie na energię ze względu na zastosowanie dodatkowego światła, takiego jak diody LED. Ponadto, jeśli energia tradycyjna (nieodnawialna) jest wykorzystywana do zaspokojenia tego zapotrzebowania na energię, gospodarstwa wertykalne mogą wytwarzać więcej zanieczyszczeń niż tradycyjne gospodarstwa lub szklarnie.

Wszystko to stanowi oczywiście duże wyzwanie ekonomiczne dla przedsiębiorców. Z drugiej jednak strony plony z tej samej „powierzchni rolnej” są nieporównywalnie większe niż w przypadku upraw tradycyjnych.

Eksperci podkreślają, że coraz częściej wymagania dotyczące gruntów ornych w tradycyjnym rolnictwie są zbyt duże i inwazyjne, aby zachować zrównoważony charakter dla przyszłych pokoleń. Przy tak szybkim tempie wzrostu liczby ludności oczekuje się, że powierzchnia gruntów ornych na osobę spadnie o około 66 proc. w 2050 r. w porównaniu z latami 70.

Uprawy pionowe pozwalają, w niektórych przypadkach, na ponad dziesięciokrotnie większe plony z hektara niż tradycyjne metody. W przeciwieństwie do tradycyjnego rolnictwa rolnictwo w pomieszczeniach może produkować plony przez cały rok. Rolnictwo całoroczne zwiększa wydajność powierzchni uprawnej od czterech do sześciu razy, w zależności od uprawy. W przypadku upraw takich jak truskawki współczynnik ten może wynosić nawet x30.

Uprawy wertykalne pozwalają również na produkcję większej różnorodności roślin uprawnych ze względu na wykorzystanie izolowanych sektorów upraw. W przeciwieństwie do tradycyjnego gospodarstwa, w którym zbiera się jeden rodzaj plonów na sezon, gospodarstwa wertykalne pozwalają na uprawę i zbiór wielu różnych roślin jednocześnie ze względu na ich indywidualne „działki”, czy też „półki”.

Kontrola hodowli przed szkodnikami (takimi jak owady, ptaki czy gryzonie) również jest zdecydowanie łatwiejsza w gospodarstwach pionowych – cały obszar bowiem może być i jest dobrze i dużo łatwiej kontrolowany. Co więcej można to osiągnąć również bez stosowania chemicznych pestycydów, co w konsekwencji ułatwia uprawę roślin ekologicznych.

Co więcej, światowe badania przewidują, że do 2050 r. światowa populacja przekroczy 9 miliardów, z których większość będzie mieszkać na obszarach miejskich lub miejskich. Rolnictwo wertykalne jest więc przewidywaną odpowiedzią na potencjalny niedobór żywności w spojrzeniu globalnym. eksperci ds. rolnictwa wertykalnego omawiali hodowlę roślin, zwalczanie szkodników i inżynierię.

W Polsce od kilku lat również prowadzone są wertykalne farmy. Jedną z takich firm jest farma Dawida i Anny Drzewieckich, którzy stworzyli w Puławach swoje pionowe, wielopiętrowe hodowle przynoszące taki sam plon jak sto razy większe pole pod otwartym niebem. Na swojej wertykalnej farmie uprawiają zioła, z których następnie otrzymują olejki eteryczne, które dziś są bardzo nie tylko popularne, ale i poszukiwane przez liczne branże.

Co więcej – jako pierwsi na rynku europejskich wytwarzają czyste ekstrakty z ziół, nie wykorzystując przy tym żadnych chemicznych odczynników. A jak wyglądają takie wertykalne farmy?

Zwykle są to metalowe konstrukcje do złudzenia przypominające metalowe 4-metrowe regały. Półkami są rynny, na których umieszczane są specjalne doniczki z ziemią torfową. Po wykiełkowaniu sadzonki przesadzane są na tzw. regały główne, które są odżywiane przy wykorzystaniu organicznych roztworów, które przepływają rynnami poniżej doniczek. A wszystko jest uzbrojone w czujniki, które dostarczają informacji odnośnie poziomu różnego rodzaju mikroelementów w hodowanych roślinach, bo oczywiście cała instalacja sterowana jest komputerowo. I tak wygląda przyszłość światowego rolnictwa… (Anna Surała)