Författare: Zhang Chaoqin.Källa: DIGITIMES

Den snabba befolkningsökningen och urbaniseringens utvecklingstendens förväntas driva på och främja utvecklingen och tillväxten av den vertikala jordbruksindustrin.Vertikala gårdar anses kunna lösa en del av problemen med livsmedelsproduktion, men om det kan vara en hållbar lösning för livsmedelsproduktion, menar experter att det faktiskt fortfarande finns utmaningar.

Enligt rapporter från Food Navigator och The Guardian, samt undersökningar från Förenta Nationerna, kommer den globala befolkningen att växa från nuvarande 7,3 miljarder människor till 8,5 miljarder människor år 2030 och 9,7 miljarder människor år 2050. FAO uppskattar att för att möta och föda befolkningen 2050 kommer livsmedelsproduktionen att öka med 70 % jämfört med 2007, och 2050 måste den globala spannmålsproduktionen öka från 2,1 miljarder ton till 3 miljarder ton.Köttet måste fördubblas och öka till 470 miljoner ton.

Att justera och lägga till mer mark för jordbruksproduktion behöver inte nödvändigtvis lösa problemet i vissa länder.Storbritannien har använt 72 % av sin mark för jordbruksproduktion, men behöver fortfarande importera mat.Storbritannien försöker också använda andra metoder för jordbruk, som att använda luftanfallstunnlar som blivit över från andra världskriget för liknande växthusplantering.Initiativtagaren Richard Ballard planerar också att utöka planteringssortimentet under 2019.

Å andra sidan är vattenanvändningen också ett hinder för livsmedelsproduktionen.Enligt OECD:s statistik är cirka 70 % av vattenanvändningen för gårdar.Klimatförändringarna förvärrar också produktionsproblemen.Urbaniseringen kräver också att matproduktionssystemet försörjer den snabbt växande stadsbefolkningen med färre arbetare på landsbygden, begränsad mark och begränsade vattenresurser.Dessa frågor driver utvecklingen av vertikala gårdar.
De låga användningsegenskaperna hos vertikala gårdar kommer att ge möjligheter att tillåta jordbruksproduktion att komma in i staden, och det kan också vara närmare urbana konsumenter.Avståndet från gården till konsumenten minskar, vilket förkortar hela försörjningskedjan, och urbana konsumenter kommer att bli mer intresserade av matkällor och lättare tillgång till färsk näringsproduktion.Tidigare var det inte lätt för stadsbor att få tillgång till hälsosam färsk mat.Vertikala gårdar kan byggas direkt i köket eller sin egen bakgård.Detta kommer att vara det viktigaste budskapet som förmedlas av utvecklingen av vertikala gårdar.

Dessutom kommer antagandet av den vertikala jordbruksmodellen att få en bred inverkan på den traditionella jordbruksförsörjningskedjan, och användningen av traditionella jordbruksläkemedel som syntetiska gödselmedel, bekämpningsmedel och herbicider kommer att minska avsevärt.Å andra sidan kommer efterfrågan på VVS-system och styrsystem att öka för att upprätthålla de bästa förutsättningarna för klimat- och flodvattenhantering.Vertikalt jordbruk använder vanligtvis speciella LED-lampor för att simulera solljus och annan utrustning för att ställa in inomhus- eller utomhusarkitekturen.

Forskningen och utvecklingen av vertikala gårdar inkluderar även den tidigare nämnda "smarta tekniken" för att övervaka miljöförhållanden och optimera användningen av vatten och mineraler.IoT-tekniken (Internet of Things) kommer också att spela en viktig roll.Den kan användas för att registrera växttillväxtdata.Skörden av grödor kommer att kunna spåras och övervakas av datorer eller mobiltelefoner på andra platser.

Vertikala gårdar kan producera mer mat med mindre mark- och vattenresurser och är långt borta från skadliga kemiska gödningsmedel och bekämpningsmedel.De staplade hyllorna i rummet kräver dock mer energi än traditionellt jordbruk.Även om det finns fönster i rummet krävs oftast konstgjort ljus på grund av andra restriktiva skäl.Klimatkontrollsystemet kan ge den bästa odlingsmiljön, men det är också ganska energikrävande.

Enligt statistik från det brittiska jordbruksdepartementet odlas sallad i ett växthus, och man uppskattar att det behövs cirka 250 kWh (kilowatt timme) energi per kvadratmeter planteringsyta varje år.Enligt relevant samarbetsforskning från det tyska DLR Research Center kräver en vertikal gård av samma storlek planteringsyta en häpnadsväckande energiförbrukning på 3 500 kWh per år.Därför kommer hur man förbättrar en acceptabel energianvändning att vara ett viktigt ämne för den framtida tekniska utvecklingen av vertikala gårdar.

Dessutom har vertikala gårdar också problem med investeringsfinansiering.När riskkapitalisterna tar hand om händerna kommer kommersiella affärer att upphöra.Till exempel grundades Paignton Zoo i Devon, Storbritannien 2009. Det var en av de tidigaste vertikala gårdsstartuperna.Den använde VertiCrop-systemet för att odla bladgrönsaker.Fem år senare, på grund av otillräckliga efterföljande medel, gick systemet också in i historien.Uppföljningsföretaget var Valcent, som senare blev Alterrus, och började etablera en takplanteringsmetod för växthus i Kanada, som så småningom slutade i konkurs.