مزرعة رأسية
المزرعة الرأسية أو الزراعة الرأسية Vertical farming، هي إنتاج الأغذية والأدوية في في طبقات مكدسة رأسياً والأسطح المائلة رأسياً و/ أو المدمجة في منشآت أخرى (مثل ناطحات السحاب، المستودعات المستخدمة، وحاويات الشحن). تستخدم الأفكار الحديثة للزراعة الرأسية تقنيات الزراعة المغلقة وتقنية زراعة البيئة المراقبة،[1] حيث يمكن التحكم في جميع العوامل البيئية. توظف هذه المرافق التحكم الاصطناعي في الضوء، التحكم البيئي (الرطوبة، درجة الحرارة، والغازات..) والتسميد. وتستخدم بعض المزارع الرأسية تقنيات شبيهة بالصوب الزراعية، حيث يمكن تعزيز ضوء الشمس الطبيعي بالإضاءة الاصطناعية والعاكسات المعدنية.[2][3][4]
يمكن إضاءة النظم المائية عن طريق الصمامات الثنائية الباعثة للضوء التي تحاكي ضوء الشمس. يمكن للبرمجيات ضمان حصول جميع النباتات على نفس كمية الضوء والماء والمغذيات. الإدارات السليمة تعني أنه ليس هناك حاجة لمبيدات الآفات أو مبيدات الحشائش.[5]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الأنواع
صيغ مصطلح "الزراعة الرأسية" من قبل گلبرت إليس بيلي عام 1915 في كتابه الزراعة الأفقية. استخدامه للمصطلح يختلف عن المعنى الحالي-الذي كتبه عن الزراعة مع اهتماماً خاصاً بأصل التربة، مكوناتها الغذائية ونظرة على حياة النبات على أنها أحد أشكال الحياة "الرأسية"، وخاصة فيما يتعلق ببنية الجذور تحت الأرض.[6] عادة ما يشير الاستخدام الحديث لمصطلح "الزراعة الرأسية" إلى زراعة النباتات في طبقات، سواء في ناطحات السحاب متعددة الطوابق، المستودعات المستخدمة، أو حاويات الشحن.
ناطحات السحاب مختلطة الاستعملات
أقترح استخدام ناطحات السحاب مختلطة الاستعمالات وقام بنائها المعماري كن يانگ.[7] اقترح يانگ أنه بدلاً من الزراعة ذات الإنتاج الضخم المحكم الإغلاق، يجب زراعة الحياة النباتية في الهواء الطلق، ناطحات السحاب مختلطة الاستعمالات من أجل التحكم في المناخ والاستهلاك. يعتمد هذا النوع من الزراعة الرأسية على الاستخدام الشخصي والمجتمعي بدلاً من الإنتاج والتوزيع بالجملة الذي يطمح لإطعام مدينة بأكملها. ومن ثم يتطلب مقدار أقل من الاستثمارات الأولية عن "زراعة دسپومير الرأسية.
ناطحات سحاب دسپومير
يزعم ديكسون دسپومير أن الزراعة الرأسية مشروعة لأسباب بيئية. ويدعي أن زراعة النباتات داخل ناطحات السحاب ستتطلب طاقة أقل وتنتج تلوثاً أقل عن بعض طرق إنتاج زراعة النباتات في الأماكن المفتوحة. كما يدعي أن الأمكان المفتوحة الطبيعية سامة للغاية على الإنتاج الزراعي الطبيعي، على الرغم من التكلفة البيئية لاستخراج المواد الخام من أجل بناء ناطحات سحاب لغرض بسيط وهو الإنتاج الزراعي.[بحاجة لمصدر]
ظهر مفهوم دسپومير عام 1999 في جامعة كلومبيا. وهو يروج لزراعة النباتات الموسعة لأغراض تجارية على ناطحات السحاب.[8]
حاويات الشحن القابلة للتكديس
طورت العديد من الشركات حاويات الشحن المعادة تدويرها في المنطق الحضرية. صنعت برايترسايد للاستشارات نظام حاويات شبكي متكامل. وأنتجت فرايت فارمز "آلة خضراء مورقة" وهي عبارة عن نظام متكامل للزراعة على الطاولة مثبت بنظام زراعة مائية رأسي، ومضاء بالديود الباعث للضوء وأنظمة مراقبة مناخ حدسية مبني داخل حاوية شحن 12 متر x 2.4 متر..[9] بنت پودپونيكس مزرعة رأسية في أتلانتا تتكون من أكثر من 100 "جراب استزراع".[10] وهناك مزرعة مشابهة تحت الانشاء في عُمان.[11][12]
التقنية
يمكن استخدام الإضاءة الطبيعية أو بواسطة الديود الباعث للضوء. في 2018 كانت كفاءة إضاءة الديود الباعث للضوء 28%، مما يحافظ على تكلفة الإنتاج العالية ويمنع المزارع الرأسية من التنافس في المناطق التي تكون فيها الخضروات الرخيصة متوافرة. ومع ذلك، فمهندسي الإضاءة في شركة فليپس يزعمون أن كفاءة الديود الباعث للضوء تصل إلى 68%.[5] قد تنخفض تكلفة الطاقة لأن الضوء الأبيض ذو الطيف الكامل غير مطلوب. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام الضوء الأحمر والأزرق أو القرمزي باستهلاك أقل للكهرباء.
التاريخ
المشكلات
الاقتصادية
استخدام الطاقة
التلوث
المزايا
- على مدار السنة لإنتاج المحاصيل ؛ 1 فدان مغلق يعادل 4-6 فدان في الهواء الطلق أو أكثر، وهذا يتوقف على المحاصيل (مثلاً الفراولة : 1 فدان مغلق يساوي 30 فدانا في الهواء الطلق)؛
- ليس هناك علاقة بين المحاصيل الناجمة والجفاف ،الفيضانات والآفات؛
- الغذاء ينمو بشكل طبيعي دون أي مبيدات حشرية أو أسمدة؛
- هذه الطريقة تمنع تقريبا الجريان السطحي الزراعي عن طريق إعادة تدوير المياه السوداء؛
- عودة الأراضي الزراعية إلى طبيعتها، واستعادة وظائف النظم الإيكولوجية؛
- يقلل بدرجة كبيرة من حدوث كثير من الأمراض المعدية التي يتم الحصول عليها من الزراعة البينية
- تحويل المياه الرمادية والسوداء إلى مياه صالحة للشرب عن طريق جمع المياه من البخر والنتح
- يضيف في مجال إلى الشبكة توليد الميثان من وقود مكون من سماد وأجزاء من النباتات والحيوانات الغير صالح للأكل
- يقلل بشكل كبير استخدام الوقود الأحفوري (ليس هناك الحاجة إلى جرارات زراعية ومحاريث، وشحن)؛
- تحويل الممتلكات المهجورة في المناطق الحضرية إلى مراكز الإنتاج الغذاء؛
- يخلق بيئة مستدامة للمراكز الحضرية؛
- يخلق فرص عمل جديدة
- تحسن الاقتصاد في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية
- يمكنها الحد من حالات الصراع المسلح على الموارد الطبيعية، مثل المياه والأرض الزراعية.
التقنيات والأجهزة
- الصوب الزراعية
- الفولكوال وعمارة الزراعة الرأسية الأخرى[13]
- Aeroponics
- الروبوت الزراعي
- Aquaponics
- التسميد الطبيعي
- زراعة البيئة المراقبة
- أصيص
- ضوء النمو
- Hydroponics
- Phytoremediation
- الزراعة الدقيقة
- ناطحات السحاب
- TerraFarm
انظر أيضاً
المصادر
- ^ Shamshiri, Redmond; Kalantari, Fatemeh; C. Ting, K; Thorp, Kelly; Hameed, Ibrahim; Weltzien, Cornelia; Ahmad, Desa; Shad, Zahra (31 January 2018). "Advances in greenhouse automation and controlled environment agriculture: A transition to plant factories and urban agriculture" – via ResearchGate.
- ^ Hix, John. 1974. The glass house. Cambridge, Mass: MIT Press.
- ^ Pati, Ranjan; Abelar, Michael (27 مايو 2015). "The Application and Optimization of Metal Reflectors to Vertical Greenhouses to Increase Plant Growth and Health". Journal of Agricultural Engineering and Biotechnology: 63–71. doi:10.18005/JAEB0302003. Archived from the original on 7 سبتمبر 2015. Retrieved 18 يونيو 2015.
{{cite journal}}: Unknown parameter|dead-url=ignored (|url-status=suggested) (help) - ^ "Glossary for Vertical Farming". Retrieved 2016-01-06.
- ^ أ ب Marks, Paul (15 January 2014). "Vertical farms sprouting all over the world". New Scientist (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2018-02-27.
- ^ Vertical farming (1915). Wilmington, Del.: E. I. duPont de Nemours Powder Co. Retrieved 2011-07-23.
- ^ "Ken Yeang and Bioclimatic Architecture". www.architecture.org.au (in الإنجليزية البريطانية). Retrieved 2018-04-18.
- ^ Venkataraman, Bina (2008-07-15). "Country, the City Version: Farms in the Sky Gain New Interest". The New York Times. Retrieved 2011-01-05.
- ^ Freight Farms (12 April 2015). "2015 Leafy Green Machine by Freight Farms" – via YouTube.
- ^ PodPonics Info Video 3d Cut at YouTube
- ^ PodPonics Oman Video Blog Part 1 at YouTube
- ^ Oman Video Blog Part 2: Ramadan at YouTube
- ^ Folke Günther (2013-01-06). "The folkewall, greywater purification AND vertical growing". Holon.se. Retrieved 2013-06-12.