د طارق عبدالعليم يكتب: هل الزراعة الرأسية هي مستقبل الأمن الغذائي؟
باحث – مركز البحوث الزراعية -مصر
الزراعة الرأسية نهج زراعي ثوري يكتسب شعبية متزايدة عالميًا. تُعرف هذه الزراعة بالزراعة الداخلية أو الزراعة في بيئة مُتحكم بها، وتتضمن زراعة النباتات في طبقات متراصة رأسيًا، غالبًا في بيئات داخلية. تُحدث هذه الطريقة المبتكرة نقلة نوعية في طريقة إنتاجنا للغذاء، ويعتقد العديد من الخبراء أنها تُمثل مستقبل الزراعة المشرق .
ما هي الزراعة الرأسية؟
تتضمن الزراعة الرأسية زراعة المحاصيل في طبقات متراصة، غالبًا في بيئات داخلية مُتحكم بها، باستخدام تقنيات مثل الزراعة المائية، والزراعة الهوائية، والزراعة المائية. تُحسّن الزراعة العمودية كفاءة المساحة واستخدام الموارد إلى أقصى حد. يمكن إنشاء المزارع العمودية في المناطق الحضرية بتحويل المباني والمستودعات غير المستخدمة إلى مراكز زراعية عالية التقنية.
كيف تختلف الزراعة الرأسية عن الزراعة التقليدية؟
الزراعة التقليدية تتضمن زراعة المحاصيل في التربة في حقول مفتوحة مع توفر أشعة الشمس الطبيعية والري. أما الزراعة الرأسية فتُزرع في الداخل، وتنمو المحاصيل في طبقات متراصة، وتستخدم أنظمة زراعة اصطناعية مثل الزراعة المائية، والزراعة المائية، أو غيرها من أساليب الزراعة بدون تربة.
فوائد الزراعة الرأسية
تُقدّم الزراعة الرأسية مزايا عديدة لا تُوفّرها الزراعة التقليدية. على سبيل المثال، في حين أن المحاصيل التي تُنتجها الزراعة التقليدية محدودة بالمنطقة الجغرافية والتغيرات الموسمية، تُتيح الزراعة الرأسية للمزارعين زراعة محاصيل إقليمية أو موسمية داخل المنزل على مدار العام. يمكنهم زراعة المحاصيل في أي مكان تتوفر فيه دفيئة أو بيئة مُتحكّم بها. ونتيجةً لذلك، يُمكن للمستهلكين (وخاصةً في المناطق الحضرية البعيدة عادةً عن الأراضي الزراعية التقليدية) الحصول على منتجات طازجة بسهولة أكبر.
تستهلك الزراعة الرأسية أيضًا مساحةً أقل بكثير. بالنسبة لبعض المحاصيل، يمكن الحصول على محصولٍ أعلى بعشرة إلى عشرين ضعفًا للفدان الواحد في الزراعة العمودية مقارنةً بالمحاصيل في الحقول المفتوحة.
ومن مزاياها الأخرى أن المزارع الراسية تُبنى في هياكل مغلقة، ما يجعلها غير معرضة للظروف الجوية القاسية أو القاسية. تُبنى المزارع العمودية في الصحاري والمناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية، وغيرها من الأماكن التي لا تُعدّ فيها الزراعة التقليدية في الحقول المفتوحة عملي.
مميزات الزراعة الرأسية
كفاءة إستخدام المساحة
من أهم فوائد الزراعة العمودية كفاءة المساحة. فبتكديس النباتات عموديًا، تُقلل هذه الطريقة بشكل كبير من مساحة الأرض اللازمة للزراعة، مما يجعلها مثالية للمناطق الحضرية ذات المساحة المحدودة. إضافةً إلى ذلك، تتيح البيئات المُتحكم بها في المزارع العمودية إنتاجًا مستمرًا للمحاصيل، بغض النظر عن التغيرات الموسمية، مما يضمن إمدادًا غذائيًا ثابتًا على مدار العام .
الحفاظ على المياه
تتميز الزراعة العمودية أيضًا بتوفير المياه. فتقنيات الري المتطورة، مثل الزراعة المائية والهوائية، تستهلك مياهًا أقل بنسبة تصل إلى 90% مقارنةً بالزراعة التقليدية، وهو أمر بالغ الأهمية لمعالجة أزمة المياه العالمية وتعزيز الزراعة المستدامة. علاوة على ذلك، تُقلل البيئة المُتحكم بها من الحاجة إلى المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب، مما ينتج عنه منتجات صحية ونظيفة.
خفض تكاليف النقل
من المزايا المهمة الأخرى للزراعة العمودية قدرتها على خفض تكاليف النقل وزيادة نضارة الطعام. فبوجود المزارع العمودية بالقرب من المراكز الحضرية، يمكن للمزارعين خفض تكاليف النقل وتوصيل المنتجات الطازجة إلى المستهلكين بسرعة أكبر. كما يتيح هذا النهج الإنتاج على مدار العام، بغض النظر عن الموسم أو الظروف الجوية.
خفض البصمة الكربونية
يمكن إنشاء المزارع العمودية الحضرية على مقربة من المستهلكين، مما يُقلل بشكل كبير من البصمة الكربونية المرتبطة بنقل الغذاء من المناطق الريفية. ويُعد هذا الانخفاض في انبعاثات النقل فائدة بيئية مهمة أخرى للزراعة العمودية.
محركات الزراعة الرأسية
إن هذين الابتكارين التكنولوجيين الرئيسيين هما المحرك الرئيسي لنجاح الزراعة الرأسية.
- تتضمن الزراعة المائية زراعة النباتات في محاليل مائية غنية بالمغذيات، مما يُغني عن استخدام التربة ويتيح تحكمًا دقيقًا في توصيل المغذيات. هذا يؤدي إلى نمو أسرع وإنتاجية أعلى.
- تُزرع النباتات في الزراعة الهوائية بجذورها المعلقة في الهواء، وتُرشّ بمحاليل مغذية، باستخدام مياه أقل من الزراعة المائية، مما يُعزز نمو النباتات بسرعة. تُوفر مصابيح LED الموفرة للطاقة الطيف الضوئي اللازم لعملية التمثيل الضوئي للنباتات، مُستبدلةً ضوء الشمس الطبيعي، ومُعززةً النمو والإنتاجية.
- تلعب الأتمتة والذكاء الاصطناعي دورًا محوريًا في إدارة الإضاءة ودرجة الحرارة والرطوبة وتوصيل العناصر الغذائية، مما يضمن ظروف نمو مثالية ويُحسّن الكفاءة الإجمالية.
تحديات الزراعة الرأسية
على الرغم من مزاياها العديدة، تواجه الزراعة العمودية تحديات عديدة. تُشكل التكاليف الأولية المرتفعة عائقًا كبيرًا، إذ يتطلب إنشاء مزرعة عمودية استثمارات ضخمة في البنية التحتية والتكنولوجيا والطاقة. ومع ذلك، مع التقدم التكنولوجي وتحقيق وفورات الحجم.
من المتوقع أن تنخفض هذه التكاليف. ويُعد استهلاك الطاقة مصدر قلق آخر، إذ قد تستهلك المزارع العمودية كميات كبيرة من الطاقة نظرًا لحاجتها إلى الإضاءة الاصطناعية والتحكم في المناخ. ويمكن للاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة أن يُخفف من هذه المشكلة.
علاوة على ذلك، تتطلب الزراعة الرأسية الناجحة مستوى عاليًا من المعرفة والخبرة التقنية، مما يجعل التدريب والتعليم ضروريين لتزويد القوى العاملة بالمهارات اللازمة.
كيف سيستفيد المستهلكون من تقنيات الزراعة العمودية؟
يمكن زراعة المحاصيل الزراعية الرأسية في كثير من الأحيان دون استخدام المبيدات الحشرية، كما أنها أقل عرضة للتلوث بمسببات الأمراض الضارة بالبشر مثل الإشريكية القولونية . سوف يستفيد المستهلكون من المنتجات الطازجة والآمنة المزروعة محليًا والتي تتمتع بمذاق وجودة أفضل، مع توفرها على مدار العام.
المحاصيل الأنسب للزراعة العمودية؟ وما هي المحاصيل الأنسب للزراعة التقليدية
يُعدّ الخس والخضراوات الورقية الأخرى حاليًا أكثر المحاصيل شيوعًا في الزراعة الرأسية. وبينما تُجرى أبحاث لزراعة جميع أنواع المحاصيل في المزارع العمودية، فإن أنجح المحاصيل حاليًا هي تلك التي تُزرع مائيًا، وتتميز بأشكال نمو قصيرة نسبيًا ومتماسكة، ويمكن حصادها كاملةً. على سبيل المثال، يُمكن حصاد الخس كاملًا، على عكس الذرة التي يُحصد فيها الكوز فقط للبيع، ويجب التخلص من الباقي بطريقة أخرى.
تدرس حاليًا إمكانات الزراعة الرأسية للفواكه الصغيرة (مثل الفراولة) والخضراوات المثمرة (مثل الطماطم والفلفل). كما تعمل برامج بحثية أخرى تابعة لهيئة البحوث الزراعية الأمريكية على زراعة بعض محاصيل أشجار الفاكهة الكبيرة (مثل التفاح والحمضيات والخوخ).
لا تزال المحاصيل الحبوب والمحاصيل الصفراء (مثل الذرة والأرز والقمح وفول الصويا) أكثر ملاءمة للزراعة التقليدية
