Dikey tarım tüm Avrupa'ya yayılıyor ve her türden yeni ürün türüyle ilgili araştırmalar yapılıyor. Ancak hala üstesinden gelinmesi gereken zorluklar var.
Ekinlerin üst üste, katman katman büyüyebildiği boş ofis binaları. Veya çevrenizdeki bir konteynırda, dikey tarım birçok olanak sunar. İstediğiniz yerde ekin yetiştirebilirsiniz. Bunun için alanlara ihtiyacınız yok. Yetiştirme sürdürülebilir, verimli ve tamamen kontrollüdür. Herhangi bir böcek ilacına ihtiyacınız yok, besin emisyonu yok ve su tüketimi kilo sebze başına sadece 2 ila 4 litre arasında. Hala büyük bir sorun var: enerji tüketimi. Hala bunun için yoğun bir şekilde çalışıyoruz.
Dikey tarım tüm Avrupa'da yükselişte. Alanın önemli olduğu kentsel alanlarda mahsul yetiştirmek için özellikle uygundur. Geleneksel tarıma daha az adapte olan ülkelerde bile gıda güvenliğini garanti edebilir. Ancak ilk mahsuller bazı ülkelerde halihazırda satışta olsa da, dikey çiftliklerden gelen ürünlerin toplu halde süpermarket raflarına ulaşması kesinlikle birkaç yıl alacak.
Değişen diyet ve artan talep
Kültürlü etle birlikte, dikey tarım genellikle gelecekteki gıda krizleriyle mücadelede kilit çözüm olarak sunulur. Ama yine de neden dikey çiftliklere ihtiyacımız var? Neden bunu son 10,000 yıldır yaptığımız gibi eski moda bir şekilde yapmaya devam etmiyoruz?
Gıdaya olan talep her yıl artmaktadır. Birleşmiş Milletler'e göre dünya nüfusu 9.7'de 2050 milyar kişiye ulaşacak. Bütün bu insanların yiyeceğe ihtiyacı var. Ancak geleneksel yöntemlerle ürün yetiştirmek giderek artan bir sorun haline geliyor. İklim değişikliği nedeniyle, yetiştirme koşulları değişiyor, bu nedenle eskiden yetiştirebildiğiniz bazı ürünleri artık yetiştiremiyorsunuz. Aşırı hava olayları ve şiddetli fırtınalar her yıl daha fazla mahsulü yok eder. Ve bazı yerlerde toprak eskisinden daha az besleyici.
Gelecekteki taze gıda talebini karşılamanın yanı sıra, yeme alışkanlıklarımız da bir asır öncesinden çok farklı. “Artık mevsime göre yemek yemiyoruz. Avrupa'nın en büyük hidroponik çiftliği olan Nordic Harvest'in CEO'su Anders Riemann, "Kışın ithal ettiğimiz salataları ve meyveleri yiyoruz" diyor.
Dikey bir çiftlikte yetiştiriciler, istenmeyen bakterilerin çiftliğe girmesini önlemek için koruyucu giysiler giyerler. Bu şekilde pestisit kullanımından kaçınabilirler.
Kuzey Kutbu'ndan yaz hasadı
Dikey çiftlikler neredeyse her yere kurulabilir. Bu, artık Yeni Zelanda'dan kivi ithal etmek zorunda olmadığınız, kendi bölgenizdeki böyle bir çiftlikte kivi yetiştirebileceğiniz anlamına gelir. Bu, salınan büyük miktarda CO2 tasarrufu sağlar.
Nasıl Çalışır?
"Benim için tam kontrol, dikey tarımın en büyük avantajı. Wageningen University & Research'te Bahçe Bitkileri ve Ürün Fizyolojisi profesörü Leo Marcelis, süreci gerçekten optimize edebilir ve tam olarak ne kadar ve hangi kalitede büyümek istediğimizi bilebiliriz" diyor.
Su kaynağından gün ışığına, sıcaklığa ve minerallere ve bakterilere erişime kadar. Dikey tarım son derece kontrollü koşullar altında gerçekleşir. Mahsuller, güneş ışığı yerine LED ışıklarla iç mekanlarda yetiştirilmektedir. LED ampuller küçük, dayanıklı, uygun maliyetlidir ve herhangi bir ısı yaymazlar. Günün sonunda güneş batarken, bu ışıklar ihtiyaç duyulduğu kadar uzun süre parlayabilir.
Çiftçi, büyüme verimini optimize etmek için bitkinin gece ve gündüz ritmini manipüle edebilir. Gün boyunca bitkiler, şekere dönüşen ve gece bitkinin geri kalanına taşınan nişastayı yapraklarda oluşturur. Bazı bitkiler büyümek için günde 12 saatten fazla ışığa ihtiyaç duyarken, diğerleri daha azına ihtiyaç duyar. Dikey tarım, her tür bitkinin en iyi şekilde büyümesi için ihtiyaç duyduğu gün ışığı miktarını almasını sağlar.
Farklı ışık renkleri ile büyüme
Bu ışıkların renkleri, büyüme verimini optimize etmek için özellikle önemlidir. Araştırmacılar ağırlıklı olarak kırmızı, mavi ve yeşil ışığın bitki büyümesi üzerindeki etkisine odaklandılar. Kırmızı ışık, fotosentez için çok verimlidir, ancak bitkilerin ayrıca, özellikle klorofil üretimi için yararlı olan bir miktar mavi ışığa da ihtiyacı vardır. Bir süredir araştırmacılar, fotosenteze katkıda bulunmadığına inanarak yeşil ışığın kullanımını azaltmaya çalıştılar.
Bununla birlikte, Utah Eyalet Üniversitesi'nde 2016 yılında yapılan bir araştırma, yeşil ışığın fotosentezi kırmızı veya mavi ışıktan daha verimli bir şekilde alt yapraklara yönlendirebileceğini gösteriyor. Çiftçi, farklı özellikleri vurgulamak için farklı renk kombinasyonları kullanabilir. Çiftçi, doğru kombinasyonla geleneksel tarımdan çok daha besleyici bitkiler yetiştirebilir. Çoğu bitki son yıllarda daha az besleyici hale geldiğinden bu yararlı olabilir. Bir seferde daha fazla gıda üretilebilmesi için büyüme oranını artırmak için başka bir kombinasyon kullanılabilir. Ekonomik açıdan bakıldığında, dikey çiftçilik hala maliyetli olduğundan, bu arzu edilebilir.
Ancak bu yöntemin bu kadar popüler olmasının daha fazla nedeni var. Dikey tarım pestisit gerektirmez. Yetiştiriciler, belirli bir zaman çerçevesi içinde ve kendileri tarafından seçilen belirli bir kalitede tam olarak istedikleri miktarda ürün yetiştirebilirler. Hava veya mevsimsel koşullar artık üretimi etkilemiyor. Daha küçük bir yüzey alanında daha fazla yiyecek yetiştirilebilir.
Tarlasız tarım
Günümüzde dikey tarım esas olarak iki şekilde yapılmaktadır: hidroponik ve aeroponik. Leo Marcelis'e göre her iki teknik de mükemmel alternatifler. Hidroponikte bitkiler, kökleri toprak yerine besin dolu suda olacak şekilde raflarda büyür. İki ana sistemin en kolayı olarak kabul edilir.
Nordic Harvest, Kopenhag yakınlarında farklı türde salatalar, lahana ve ıspanak yetiştirdiği deneysel bir çiftliğe sahiptir. Çiftlik, diğer endüstriyel komplekslerle çevrilidir. Futbol sahası büyüklüğünde bir bina. Şirket, 2023'te Oslo'da bir çiftlikle, ardından İskandinavya ve Finlandiya'da çiftliklerle büyümek istiyor.
Riemann'a göre, Nordic Harvest'in mevcut üretim kapasitesi şimdiden göze çarpıyor: “Yılda yaklaşık 1000 ton sebze üretiyoruz. Danimarka pazarı yılda yaklaşık 20,000 tondan oluşmaktadır. 6,000 bin tonu konvansiyonel olarak yetiştiriliyor, kalanı ithal ediliyor.” Sebzeler yapraklı yeşilliklerdir. Dikey tarım genişledikçe, gıda üretiminin daha büyük bir yüzdesini oluşturacak. Dikey çiftliklerde mahsul yetiştiren diğer şirketler, İngiltere'de Jones Food Company, Fransa'da Hydropousse ve Finlandiya'da Robbes Lilla Trädgård'dır.
Aeroponik olarak yetiştirilen mahsullerin kökleri havadadır. Kapalı tarım teknolojisi sağlayıcısı LettUs Grow'da gıda sistemleri araştırmacısı ve halkla ilişkiler lideri olan India Langley, bunun nasıl çalıştığını açıklıyor. "Besin solüsyonunu atomize ettiğiniz çok küçük delikleri olan bir dizi nozulunuz var. Bu çözüm, serbest asılı ekinlerin köklerine uygulanır.”
Aeroponik, NASA'nın uzayda bitki yetiştirmenin yollarını aradığı 1990'larda geliştirildi. ABD Ulusal Uygun Teknoloji Merkezi'ne göre aeroponik, "dikey çiftlikler için açık ara en verimli bitki yetiştirme sistemidir."
Aeroponik bir sistemde, köklerin oksijene kolay erişimi vardır. Bitkinin büyüme hızı, bitkinin sudaki çözünmüş oksijeni emeceği hidrofonik sistemin iki katına kadardır. Karmaşıklığından dolayı hala hidroponik kadar kullanılmamaktadır. Üretimde kullanılan nozullar kolayca tıkanabilir veya kırılabilir. Ancak LettUs Grow, soruna bir çözüm buldu.
“Sprinkleri tamamen kaldırdık. Sis tamamen düz bir yüzey üzerinde üretilir, bu nedenle tıkanacak veya kırılacak bir şey yoktur. Bu basit çözümün aeroponikleri çok daha büyük bir ölçeğe taşımamıza izin vereceğine inanıyoruz," diyor Langley.
LettUs Grow, bir nakliye konteynerine sığan yetiştirme sistemleri üretir. Bu konteynerler hareketlidir ve yer olan her yere yerleştirilebilir.
Balıkları ve bitkileri birlikte yetiştirmek
Hidroponik ve aeroponik dikey tarımda iki önemli teknik olmasına rağmen, sadece bunlar değildir. Diğer teknikler de kullanılır. Avrupa'da, birkaç şirket akuaponik yetiştirme yöntemini kullanıyor. Hidroponiğe benzer şekilde, akuaponik bitkiler de kökleri suda olacak şekilde yetiştirilir. Sadece bu kökler, balıkların da yüzdüğü bir tankta asılı kalır. Bu balıklar, bitkilerin tekrar kullanabileceği çok besleyici atık ürünler üretir.
Bitkiler besinleri emer ve böylece balıklar için suyu da temizler. Marcelis'e göre aquaponics, gelecekte dikey tarım pazarının yalnızca küçük bir bölümünü oluşturacak. "Harika olan şey, balıkların atıklarını bitkiler için besin olarak kullanmanız. Ancak dikkatli olun ve tesis sistemini optimum durumda tuttuğunuzdan emin olun" diyor teknik hakkında.
Yeni sebze türleri
Hem Nordic Harvest hem de LettUs Grow, şifalı bitkilere ve mikro yeşilliklere geçmeden önce büyüyen yapraklı yeşilliklerle denemeler yapmaya başladı. Ardından domates ve çilekleri takip edin. Langley'e göre, birden fazla dikey çiftlik aynı gelişim aşamalarını takip ediyor. İyi sebeplerden dolayı. Yaygın olarak kullanılan ve üretim maliyetlerini karşılayabilen hassas, yüksek değerli ürünlerdir. Ayrıca hızlı büyürler ve boyutları küçüktür, yani birçok bitki aynı anda yetiştirilebilir.
Üretim arttıkça, daha geniş çeşitlilikte mahsul yetiştirmek mümkün hale gelir. Marcelis, birkaç yıl içinde dikey tarım için özel olarak geliştirilmiş yeni çeşitler satın alabileceğimizi düşünüyor. Ancak yeni mahsul tarifleri geliştirmek hiç de kolay değil. Bu yetiştirme yöntemine uygun yeni bir bitki türü yetiştirmek 5-10 yıl sürer.
İdeal bir bitki küçük, kısa kök sistemli, hızlı büyüyen, hasadı kolay ve yüksek verime sahip bitkidir. Büyüme niteliklerine ek olarak, 'bitki reçetesi' de dikkatlice oluşturulmalıdır. "En büyük zorluk, tesisi etkileyen her değişkenin kaydını tutmaktır. Doğru besinlere ihtiyacınız var ve bitkinin büyüme sırasında besinlere sürekli erişimi olduğundan emin olmalısınız” diyor Riemann.
Nispeten pahalı
Ancak herhangi bir ürün teorik olarak dikey olarak yetiştirilebilirken, bu öngörülebilir gelecekte olmayacak. Buğday ve mısır gibi toplu ürünler, normal yöntemlerle çok daha ucuza yetiştirilebilir. "Dikey tarımın şu anda özellikle taze ürünler için uygun olduğunu düşünüyorum. Teknik olarak, buğday dahil her ürünü yetiştirebiliriz. Ancak dikey tarım da nispeten pahalıdır. Nispeten düşük bir değere sahip bu tür toplu bir ürünü büyütmenin şu anda gerçekçi olmadığını düşünüyorum. Marcelis, Ukrayna'daki savaş nedeniyle şu anda bile buğday fiyatlarının yükseldiğini söylüyor.
Yine de, Singapur gibi yerlerde ve Birleşik Arap Emirlikleri gibi, tüm gıdanın yaklaşık yüzde 90'ının ithal edildiği ülkelerde, bu şekilde düşük değerli dökme ürünler yetiştirmek işe yarayabilir. Avrupa'da ise dikey olarak buğday yetiştirmek uzun vadede bir seçenek olabilir, ancak kesinlikle önümüzdeki beş yıl içinde değil.
Yüksek enerji tüketimi
Dikey tarım için gelecek parlak görünse de, büyük bir sorun var. Çok fazla enerji gerektirir ve bu nedenle çok pahalıdır. Kesin enerji tüketimi çiftlikten çiftliğe, sistemden sisteme değişir ve yere, mevsime ve ürüne bağlıdır. Örneğin, Yunanistan'daki bir şirket bir kilogram marul üretmek için kışın 2.87 kWh enerji kullanırken yazın sadece 1.73 kWh enerji kullanıyor. Fin iFarm, marullarını 90 gün yetiştirmenin m62.26 başına 2 kWh'ye mal olduğunu hesapladı. Çilek için bu, m117.10 başına 2 kWh'dir.
Normal yöntemlere kıyasla ek enerji tüketimi, seranın ve dikey çiftliğin bulunduğu yere bağlı olarak yüzde 14 ila 251 arasındadır.
Wageningen University & Research ve Delft University of Technology, çalışmada bitki fabrikaları olarak anılan seraları ve dikey çiftlikleri karşılaştırdıkları bir çalışma yürüttüler. Bu, sırasıyla Hollanda, Birleşik Arap Emirlikleri ve İsveç'te bulunan seralar ve dikey çiftliklerle ilgiliydi. İkinci ülke için, hem suni ışıklı hem de yapay ışıksız seralar karşılaştırmaya dahil edildi.
“Bir kilogram kuru ağırlıklı marul üretimi, bitki fabrikasında 247 kWhe'lik bir girdi gerektirirken, Hollanda, Birleşik Arap Emirlikleri ve İsveç'teki seralarda sırasıyla 70, 111, 182 ve 211 kWhe (ek suni katkılı ve yapay olmayan) aydınlatma)," diyor çalışmadaki bilim adamları.
Sert iklimlerde, iki yetiştirme yöntemi arasındaki enerji tüketimi farkı azalır. Dikey çiftlikler, bazı aşırı iklimlerde enerji açısından en verimli seçim olabilir. Ancak İsveç'in kuzey kutbunda ve BAE'nin çöl koşullarında bile, seralar büyümenin en uygun maliyetli yolu olabilir.
optimize
Dikey çiftlikler, üretimi optimize ederek yüksek elektrik tüketimi sorununu bir ölçüde aşabilir. LED aydınlatmayı ve rengi en iyi şekilde ayarlayarak, hem büyüme süresini hem de ürün kalitesini etkileyebilirsiniz. Çiftlik daha otomatik hale geldikçe çiftlik üretim maliyetleri de azaltılabilir. Besin maddelerini doğru zamanda uygulamak, büyüme verimini ve bitki olgunlaştığında hasadı izlemek için 24/7 çalışan robotlar pahalı bir ilk yatırım olabilir.
Ancak zamanla robotlar, sürekli çalışmaları sayesinde maliyetleri telafi ediyor. Yüksek enerji talebine ve şu anda yetiştirilebilecek kadar ucuz olan sınırlı ürün yelpazesine rağmen, dikey tarım popülerlik kazanıyor. Yine de bölgenizdeki yetiştirme kabından çileklerinizi almanız biraz zaman alacaktır.
Bir kaynak: https://innovationorigins.com