انقلاب بعدی کشاورزی: کشاورزی عمودی هیدروپونیک

امروزه بسیاری از فناوری‌های مهیج، دنیای کشاورزی را در دست گرفته‌اند. این امر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است زیرا کاملاً واضح است که تولید غذا نمی‌تواند به طور نامحدود مانند گذشته ادامه یابد. اما برای درک آینده، بررسی گذشته و حال بسیار حیاتی است.

کشاورزی آبکشت چیست؟

به عبارت ساده، کشاورزی آبکشت کشاورزی است که به منابع آب ساخته شده توسط بشر متکی است نه اینکه آب را فقط از باران و چرخه آب طبیعی جمع کند. در ایالات متحده این کار معمولاً توسط سیستم‌های بزرگی انجام می‌شود که آب را از بالا اسپری می‌کنند. در مناطق دیگر دنیا مانند چین و هند، اغلب با کانال‌های آبیاری حفاری دستی انجام می‌شود.

تاریخچه کشاورزی آبکشت

امروزه آبیاری به قدری رایج است که به سختی آن را به عنوان یک فناوری به حساب می‌آوریم. در حقیقت، این روش هزاران سال است که مورد استفاده قرار می‌گیرد. اولین کارها در این زمینه به حدود 6000 سال قبل از میلاد در مصر و بین النهرین باز می‌گردد. در این زمان، کشاورزان سیلاب رود نیل را برای آبیاری محصولات تشنه به مزارع خود هدایت می‌کردند.

پس از حدودا 2000 سال، آبیاری پله‌ای محبوبیت بیشتری پیدا کرد. این روش به طور برجسته در چین، هند و آمریکای جنوبی یافت شده است. در مناطق کوهستانی یا شیب‌دار، مردم با استفاده از دیوارهای نگهدارنده، قدم‌های عظیمی را در این راه برداشتند. این امر از فرسایش سطح خاک جلوگیری کرده و فضاهای مسطحی را برای کشاورزی ایجاد می‌کند. سپس آب از چشمه های آب مرتفع، دریاچه ها و دیگر منابع طبیعی به پایین پله‌ها منتقل می‌شد.

حدود 300 سال قبل از میلاد سیستم آبیاری جدیدی در کشور سریلانکا در جنوب آسیا شروع به ظهور کرد. تحت رهبری پادشاه پاندوکابایا، سیستم‌های آبیاری پیچیده متشکل از کانال‌های زیرزمینی و مخازن را ووا می‌نامیدند. این سیستم آبشار مخزن در زمان خود پیشگام بود و برای هزار سال بعد به پیشرفت خود ادامه می‌داد. یکی از این مخازن به نام Parakrama samudraya امروزه همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسیاری از اشکال دیگر فناوری آبیاری نیز وجود دارد که در طول قرن‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

چالش های امروز

امروزه در ایالات متحده تقریباً 80٪ از منابع آب برای آبیاری استفاده می شود. در آب و هوای خشک ایالت‌های غربی، این رقم بیش از 90 درصد است. در عصر تغییر آب و هوا، به دلیل پرداخت مالیات از سیستم‌های آبی، این استفاده بیش از حد، امری خطرناک است.

این داستان در سایر کشورها نگران کننده‌تر است. در بیشتر نقاط جهان، از فاضلاب برای آبیاری استفاده می‌شود. این امر منجر به ورود عوامل بیماری‌زای مضر مانند انگل و باکتری به مواد غذایی می‌شود و میلیون‌ها نفر را در معرض خطر قرار می‌دهد.

دو خطر بسیار مهم دیگر که در ارتباط با آبیاری وجود دارد، غرقاب شدن و نمک زدایی است. خاک وقتی بیش از حد اشباع شود، غرقاب می‌شود. این امر می‌تواند به ریشه گیاه آسیب برساند و در نهایت منجر به مرگ گیاه شود. شور شدن هنگامی اتفاق می‌افتد که خاک شورتر از حد معمول شود، به این دلیل که آب آن برای آبیاری در جای دیگر کشیده شده است. منطقه با نمک بالا می‌تواند در نهایت بی‌حاصل شود زیرا گیاهان قادر به دسترسی به آبی که در خاک باقی مانده نخواهند بود.

سرانجام، آلودگی ناشی از رواناب آبیاری می‌تواند یک مشکل جدی در مناطق نزدیک به عملیات کشاورزی تجاری باشد. سموم دفع آفات و کودهای شیمیایی از محصولات زراعی منتقل می‌شود و به منبع آب محلی منتهی می‌شود، این امر منجر به خطرات سلامتی و تهدیدی برای آبراه‌های طبیعی و محیط زیست محلی می‌شود.

آینده: کشاورزی عمودی هیدروپونیک

واضح است که ما نمی‌توانیم به راحتی کشاورزی را کنار بگذاریم. بنابراین چالش نحوه تغذیه جمعیت در حال رشد بدون آسیب بیشتر به محیط زیست یا مردم آن است. کشاورزی عمودی هیدروپونیک راهکاری را ارائه می‌دهد که هم پایدار باشد و هم کارآمد.

در یک مزرعه عمودی هیدروپونیک، گیاهان در آب پرورش می‌یابند و هیچ خاکی وجود ندارد. آن‌ها به صورت عمودی در برج‌ها یا سینی‌ها قرار می‌گیرند، که در سازه‌ای مانند گلخانه یا ساختمان دیگر چیده شده‌اند. از آنجا که این رشد در داخل خانه اتفاق می‌افتد، عواملی مانند آب و هوا هیچ تاثیری بر محصولات ندارند. این بدان معنی است که محصولات سالم مانند سبزیجات برگ‌دار می‌توانند در تمام طول سال، بدون توجه به شرایط خارج، در تمام طول سال کشت شوند.

ممکن است به نظر برسد که سیستمی که کاملاً روی آب کار می‌کند و هیچ خاکی برای مهار آن وجود ندارد، بیش از کشاورزی سنتی از منابع آب گران‌بهای ما استفاده می‌کند، اما عکس این قضیه است. به عنوان مثال در مزارع هیدروپونیک توسعه یافته توسط Eden Green Technology ، 98٪ آب کمتری نسبت به روش‌های کشاورزی سنتی استفاده می‌شود. دلیل این امر این است که آب مصرفی بارها و بارها از طریق سیستم بازیافت می‌شود و هیچ زباله‌ای در اثر رواناب یا تبخیر ایجاد نمی‌شود.

این راهکار همچنین تعدادی از مشکلات دیگر را از جمله کاهش سطح خاک، آلودگی محصولات و استفاده از سوخت‌های فسیلی برای انتقال محصولات در سراسر جهان به مناطقی که در حال حاضر در فصل مناسب نیستند یا به طرق دیگر موجود نیست، حل می‌کند. در واقع‌، گلخانه‌های هیدروپونیک ممکن است راهکاری عالی برای تعداد زیادی از مشکلات کشاورزی امروز جهان ما باشد.