उभ्या शेतीचा युरोपभर प्रसार होत आहे आणि सर्व प्रकारच्या नवीन पीक प्रकारांवर संशोधन केले जात आहे. पण अजूनही आव्हाने पेलायची आहेत.
रिकाम्या कार्यालयीन इमारती, जिथे पिके एकमेकांच्या वर रचून वाढू शकतात, थर थर. किंवा तुमच्या शेजारच्या कंटेनरमध्ये, उभ्या शेतीत अनेक शक्यता आहेत. तुम्हाला पाहिजे तिथे तुम्ही पीक घेऊ शकता. त्यासाठी तुम्हाला फील्डची गरज नाही. लागवड शाश्वत, कार्यक्षम आणि पूर्णपणे नियंत्रित आहे. तुम्हाला कोणत्याही कीटकनाशकांची गरज नाही, कोणतेही पोषक उत्सर्जन होत नाही आणि पाण्याचा वापर फक्त 2 ते 4 लिटर प्रति किलो भाजीपाला आहे. अजूनही एक मोठी समस्या आहे: ऊर्जा वापर. त्यावर आम्ही अजूनही मेहनत घेत आहोत.
संपूर्ण युरोपमध्ये व्हर्टिकल फार्मिंग वाढत आहे. हे विशेषतः शहरी भागात पिकांसाठी योग्य आहे जिथे जागा प्रीमियमवर आहे. पारंपारिक शेतीशी कमी जुळवून घेतलेल्या देशांमध्येही ते अन्नसुरक्षेची हमी देऊ शकते. परंतु जरी काही देशांमध्ये पहिली पिके आधीच विक्रीवर असली तरी, उभ्या शेतातील उत्पादने मोठ्या प्रमाणावर सुपरमार्केटच्या शेल्फ् 'चे अव रुप पोहोचण्यास निश्चितपणे अनेक वर्षे लागतील.
आहार बदलणे आणि मागणी वाढणे
सुसंस्कृत मांसाबरोबरच, उभ्या शेतीला भविष्यातील अन्न संकटांचा सामना करण्यासाठी मुख्य उपाय म्हणून सादर केले जाते. पण तरीही उभ्या शेतांची गरज का आहे? आपण गेल्या 10,000 वर्षांपासून करत आलो आहोत त्याप्रमाणे आपण ते जुन्या पद्धतीचे का करत नाही?
दरवर्षी अन्नाची मागणी वाढत आहे. संयुक्त राष्ट्रांच्या मते, २०५० मध्ये जगाची लोकसंख्या ९.७ अब्ज लोकांपर्यंत वाढेल. या सर्व लोकांना अन्नाची गरज आहे. परंतु पारंपरिक पद्धतीने पिके घेणे ही समस्या वाढत आहे. हवामानातील बदलामुळे, वाढत्या परिस्थितींमध्ये बदल होत आहेत, ज्यामुळे तुम्ही आता काही पिके घेऊ शकत नाही जिथे तुम्ही सक्षम होता. अत्यंत हवामानाच्या घटना आणि तीव्र वादळे दरवर्षी अधिक पिके नष्ट करतात. आणि काही ठिकाणी माती पूर्वीपेक्षा कमी पौष्टिक आहे.
ताज्या अन्नाची भविष्यातील मागणी पूर्ण करण्याबरोबरच आपल्या खाण्याच्या सवयीसुद्धा शतकापूर्वीच्या तुलनेत खूप वेगळ्या आहेत. “आम्ही यापुढे हंगामी खात नाही. हिवाळ्यात आम्ही आयात केलेल्या सॅलड्स आणि बेरी खातो,” नॉर्डिक हार्वेस्टचे सीईओ अँडर रीमन म्हणतात, युरोपमधील सर्वात मोठे हायड्रोपोनिक फार्म.
उभ्या शेतातील उत्पादक अवांछित जीवाणू शेतात प्रवेश करण्यापासून रोखण्यासाठी संरक्षक कपडे घालतात. अशा प्रकारे ते कीटकनाशकांचा वापर टाळू शकतात.
आर्क्टिक पासून उन्हाळी कापणी
उभ्या शेतात जवळजवळ कुठेही बांधले जाऊ शकतात. याचा अर्थ असा आहे की तुम्हाला यापुढे न्यूझीलंडमधून किवी आयात करण्याची गरज नाही, परंतु तुम्ही ते तुमच्या स्वतःच्या प्रदेशात अशा शेतात वाढवू शकता. हे उत्सर्जित CO2 मोठ्या प्रमाणात वाचवते.
हे कस काम करत?
“माझ्यासाठी, संपूर्ण नियंत्रण हा उभ्या शेतीचा मोठा फायदा आहे. आम्ही खरोखर प्रक्रिया अनुकूल करू शकतो आणि आम्हाला नक्की किती वाढवायचे आहे आणि कोणत्या गुणवत्तेची आहे हे कळू शकते,” वॅजेनिंगेन विद्यापीठ आणि संशोधन येथील फलोत्पादन आणि उत्पादन शरीरविज्ञानाचे प्राध्यापक लिओ मार्सेलिस म्हणतात.
पाणीपुरवठ्यापासून ते दिवसाचा प्रकाश, तापमान आणि खनिजे आणि जीवाणूंचा प्रवेश. उभ्या शेती अत्यंत नियंत्रित परिस्थितीत होते. सूर्यप्रकाशाऐवजी एलईडी दिवे लावून घरामध्ये पिके घेतली जातात. एलईडी बल्ब लहान, टिकाऊ, किफायतशीर आहेत आणि ते कोणतीही उष्णता सोडत नाहीत. दिवसाच्या शेवटी सूर्यास्त होत असताना, हे दिवे आवश्यक तेवढा काळ चमकू शकतात.
वाढीव उत्पन्न वाढवण्यासाठी शेतकरी झाडाच्या रात्रंदिवस लयीत फेरफार करू शकतो. दिवसा, झाडे पानांमध्ये स्टार्च तयार करतात, जे साखरेमध्ये मोडले जाते आणि रात्रीच्या वेळी उर्वरित वनस्पतींमध्ये नेले जाते. काही वनस्पतींना वाढण्यासाठी दररोज 12 तासांपेक्षा जास्त प्रकाशाची आवश्यकता असते, तर काहींना कमी लागते. उभ्या शेतीमुळे कोणत्याही प्रकारच्या वनस्पतीला त्याच्या सर्वोत्तम वाढीसाठी आवश्यक असलेला दिवसाचा प्रकाश मिळू शकतो.
प्रकाशाच्या विविध रंगांसह वाढ
या दिव्यांचे रंग वाढीचे उत्पादन अनुकूल करण्यासाठी विशेषतः महत्वाचे आहेत. संशोधकांनी प्रामुख्याने लाल, निळा आणि हिरव्या प्रकाशाचा वनस्पतींच्या वाढीवर होणाऱ्या परिणामावर लक्ष केंद्रित केले आहे. प्रकाशसंश्लेषणासाठी लाल प्रकाश खूप कार्यक्षम आहे, परंतु वनस्पतींना काही निळ्या प्रकाशाची देखील आवश्यकता आहे, जो विशेषतः क्लोरोफिल उत्पादनासाठी उपयुक्त आहे. काही काळासाठी, संशोधकांनी प्रकाशसंश्लेषणात योगदान देत नाही असे मानून हिरव्या दिव्याचा वापर कमी करण्याचा प्रयत्न केला.
तथापि, यूटा स्टेट युनिव्हर्सिटीच्या 2016 च्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की हिरवा प्रकाश लाल किंवा निळ्या प्रकाशापेक्षा कमी पानांवर प्रकाशसंश्लेषण अधिक कार्यक्षमतेने चालवू शकतो. विविध गुणांवर जोर देण्यासाठी शेतकरी विविध रंग संयोजन वापरू शकतो. योग्य संयोजनाने, शेतकरी पारंपरिक शेतीपेक्षा जास्त पौष्टिक वनस्पती वाढवू शकतो. हे उपयुक्त ठरू शकते कारण अलिकडच्या दशकात बहुतेक वनस्पती कमी पौष्टिक बनल्या आहेत. वाढीचा दर वाढवण्यासाठी आणखी एक संयोजन वापरला जाऊ शकतो जेणेकरून एका वेळी अधिक अन्न तयार करता येईल. आर्थिक दृष्टीकोनातून, ते वांछनीय असू शकते, कारण उभ्या शेती ही खर्च-केंद्रित राहते.
परंतु ही पद्धत इतकी लोकप्रिय का आहे याची आणखी कारणे आहेत. उभ्या शेतीसाठी कीटकनाशकांची आवश्यकता नसते. उत्पादक निश्चित वेळेत आणि स्वतः निवडलेल्या विशिष्ट गुणवत्तेनुसार, त्यांना पाहिजे तेवढी पिके घेऊ शकतात. हवामान किंवा हंगामी परिस्थिती यापुढे उत्पादनावर परिणाम करत नाही. कमी पृष्ठभागावर जास्त अन्न पिकवता येते.
शेत नसलेली शेती
व्हर्टिकल फार्मिंग आज प्रामुख्याने दोन प्रकारात येते: हायड्रोपोनिक आणि एरोपोनिक. लिओ मार्सेलिसच्या मते, दोन्ही तंत्रे उत्कृष्ट पर्याय आहेत. हायड्रोपोनिक्समध्ये, वनस्पती मातीऐवजी पोषक तत्वांनी भरलेल्या पाण्यात त्यांची मुळे असलेल्या शेल्फवर वाढतात. ही दोन मुख्य प्रणालींपैकी सर्वात सोपी मानली जाते.
नॉर्डिक हार्वेस्टचे कोपनहेगनजवळ प्रायोगिक फार्म आहे जेथे ते विविध प्रकारचे सॅलड, काळे आणि पालक पिकवतात. शेतात इतर औद्योगिक संकुलांनी वेढलेले आहे. फुटबॉल मैदानाच्या आकाराची ही इमारत आहे. 2023 मध्ये, कंपनीला ओस्लोमधील फार्मसह विस्तार करायचा आहे, त्यानंतर स्कॅन्डिनेव्हिया आणि फिनलँडमधील फार्म्सचा विस्तार करायचा आहे.
रीमनच्या मते, नॉर्डिक हार्वेस्टची सध्याची उत्पादन क्षमता आधीच लक्षात येण्याजोगी आहे: “आम्ही दरवर्षी सुमारे 1000 टन भाज्यांचे उत्पादन करतो. डॅनिश मार्केटमध्ये दरवर्षी सुमारे 20,000 टन असतात. 6,000 टन पारंपारिकपणे पिकवले जातात आणि उर्वरित आयात केले जातात. भाज्या पालेभाज्या असतात. जसजशी उभ्या शेतीचा विस्तार होईल, तसतसे ते अन्न उत्पादनाची मोठी टक्केवारी बनवेल. उभ्या शेतात पिके घेणार्या इतर कंपन्या ग्रेट ब्रिटनमधील जोन्स फूड कंपनी, फ्रान्समधील हायड्रोपॉस आणि फिनलंडमधील रॉब्स लिला ट्रेडगार्ड आहेत.
एरोपोनिक पद्धतीने घेतलेल्या पिकांची मुळे हवेत असतात. इंडोअर फार्मिंग टेक्नॉलॉजी प्रोव्हायडर LettUs Grow चे फूड सिस्टीमचे संशोधक आणि PR लीड इंडिया लँगली, हे कसे कार्य करते ते स्पष्ट करतात. “तुमच्याकडे खूप लहान छिद्रे असलेली नोजलची मालिका आहे ज्याद्वारे तुम्ही पोषक द्रावणाचे अणू बनवता. ते द्रावण मुक्त-हँगिंग पिकांच्या मुळांना लावले जाते.”
1990 च्या दशकात जेव्हा नासा अवकाशात वनस्पती वाढवण्याचे मार्ग शोधत होते तेव्हा एरोपोनिक्स विकसित केले गेले. यूएस नॅशनल सेंटर फॉर ऍप्रोप्रिएट टेक्नॉलॉजीच्या मते, एरोपोनिक्स ही "उभ्या शेतांसाठी सर्वात कार्यक्षम वनस्पती प्रजनन प्रणाली आहे."
एरोपोनिक प्रणालीमध्ये, मुळांना ऑक्सिजनमध्ये सहज प्रवेश असतो. वनस्पतीचा वाढीचा दर हायड्रोपोनिक प्रणालीच्या दुप्पट आहे, जेथे वनस्पती पाण्यात विरघळलेला ऑक्सिजन शोषून घेते. त्याच्या जटिलतेमुळे ते अद्याप हायड्रोपोनिक्सइतके वापरले जात नाही. उत्पादनात वापरल्या जाणार्या नोझल्स सहजपणे बंद होऊ शकतात किंवा खंडित होऊ शकतात. पण LettUs Grow ने या समस्येवर उपाय शोधला आहे.
“आम्ही स्प्रिंकलर पूर्णपणे काढून टाकले आहेत. धुके पूर्णपणे सपाट पृष्ठभागावर तयार होते, त्यामुळे अडकून किंवा तुटण्यासाठी काहीही नसते. आम्हाला विश्वास आहे की हा सोपा उपाय आम्हाला एरोपोनिक्सला खूप मोठ्या प्रमाणात नेण्याची परवानगी देईल,” लँगले म्हणतात.
LettUs Grow वाढत्या सिस्टीम तयार करते जे शिपिंग कंटेनरमध्ये बसते. हे कंटेनर मोबाईल आहेत आणि जिथे जागा असेल तिथे ठेवता येतात.
मासे आणि वनस्पती एकत्र शेती
उभ्या शेतीत हायड्रोपोनिक्स आणि एरोपोनिक्स ही दोन महत्त्वाची तंत्रे असली तरी ती एकमेव नाहीत. इतर तंत्रे देखील वापरली जातात. युरोपमध्ये, अनेक कंपन्या एक्वापोनिक प्रजनन पद्धत वापरतात. हायड्रोपोनिक्स प्रमाणेच, एक्वापोनिक वनस्पती त्यांच्या मुळांसह पाण्यात उगवल्या जातात. फक्त ती मुळे एका टाकीत लटकतात जिथे मासे देखील पोहतात. हे मासे अतिशय पौष्टिक टाकाऊ पदार्थ तयार करतात जे झाडे पुन्हा वापरू शकतात.
झाडे पोषक तत्वे शोषून घेतात आणि त्यामुळे माशांसाठी पाणी देखील स्वच्छ करतात. मार्सेलिसच्या मते, एक्वापोनिक्स भविष्यात उभ्या शेतीच्या बाजारपेठेचा फक्त एक छोटासा भाग बनवेल. “मोठी गोष्ट ही आहे की तुम्ही माशांचा कचरा वनस्पतींसाठी अन्न म्हणून वापरता. पण सावधगिरी बाळगा आणि तुम्ही वनस्पती प्रणाली इष्टतम ठेवता याची खात्री करा,” तो तंत्राबद्दल सांगतो.
भाज्यांचे नवीन प्रकार
नॉर्डिक हार्वेस्ट आणि लेटयू ग्रो या दोघांनीही वनस्पती आणि मायक्रोग्रीनवर स्विच करण्यापूर्वी वाढत्या पालेभाज्यांवर प्रयोग करण्यास सुरुवात केली. नंतर टोमॅटो आणि स्ट्रॉबेरीचे अनुसरण करा. लँगलीच्या मते, अनेक उभ्या शेतात विकासाच्या समान टप्प्यांचे अनुसरण करतात. चांगल्या कारणांसाठी. ती नाजूक, उच्च-मूल्याची पिके आहेत जी मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात आणि उत्पादन खर्च भरून काढू शकतात. ते लवकर वाढतात आणि आकाराने लहान असतात म्हणजे एकाच वेळी अनेक झाडे उगवता येतात.
जसजसे उत्पादन वाढते, तसतसे विविध प्रकारची पिके घेणे शक्य होते. मार्सेलिस यांना वाटते की काही वर्षांत आम्ही उभ्या लागवडीसाठी खास विकसित केलेल्या नवीन जाती खरेदी करू शकू. परंतु नवीन पीक पाककृती विकसित करणे असुरक्षित नाही. लागवडीच्या या पद्धतीसाठी योग्य असलेल्या नवीन प्रकारच्या वनस्पती वाढण्यास 5-10 वर्षे लागतात.
एक आदर्श वनस्पती लहान रूट सिस्टमसह लहान असते, त्वरीत वाढते, कापणी करणे सोपे असते आणि उच्च उत्पन्न असते. वाढीच्या गुणांबरोबरच, 'वनस्पती रेसिपी' देखील काळजीपूर्वक तयार करणे आवश्यक आहे. “प्रत्येक व्हेरिएबलचा मागोवा ठेवणे हे सर्वात मोठे आव्हान आहे जे वनस्पतीला प्रभावित करते. तुम्हाला योग्य पोषक तत्वांची गरज आहे आणि वाढीदरम्यान वनस्पतीला पोषक तत्वांचा सतत प्रवेश असेल याची खात्री करणे आवश्यक आहे,” रीमन म्हणतात.
तुलनेने महाग
परंतु कोणतेही पीक सैद्धांतिकदृष्ट्या अनुलंब पीक घेतले जाऊ शकते, परंतु नजीकच्या भविष्यात असे होणार नाही. गहू आणि मका यासारखी मोठ्या प्रमाणात पिके नियमित पद्धतींचा वापर करून अधिक स्वस्तात घेतली जाऊ शकतात. “मला वाटतं उभ्या शेती ही सध्या ताज्या उत्पादनासाठी योग्य आहे. तांत्रिकदृष्ट्या, आपण गव्हासह कोणतेही पीक घेऊ शकतो. पण उभी शेती देखील तुलनेने महाग आहे. मला वाटते की तुलनेने कमी मूल्यासह अशा प्रकारचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन वाढवणे सध्या वास्तववादी नाही. आताही युक्रेनमधील युद्धामुळे गव्हाच्या किमती वाढत आहेत,” मार्सेलिस म्हणतात.
तरीही, सिंगापूर सारख्या ठिकाणी आणि संयुक्त अरब अमिराती सारख्या देशांमध्ये, जेथे सर्व अन्नापैकी 90 टक्के आयात केले जाते, अशा प्रकारे कमी-मूल्याची मोठ्या प्रमाणात उत्पादने वाढवल्यास त्याचे नुकसान होऊ शकते. दुसरीकडे, युरोपमध्ये, उभ्या उभ्या गहू पिकवणे हा दीर्घकालीन पर्याय असू शकतो, परंतु पुढील पाच वर्षांत नक्कीच नाही.
उच्च ऊर्जा वापर
उभ्या शेतीसाठी भविष्य उज्ज्वल दिसत असले तरी एक मोठी समस्या आहे. यासाठी भरपूर ऊर्जा लागते आणि त्यामुळे ते खूप महाग आहे. तंतोतंत ऊर्जेचा वापर शेतापासून शेतात, प्रणालीपासून प्रणालीपर्यंत बदलतो आणि स्थान, हंगाम आणि पीक यावर अवलंबून असतो. उदाहरणार्थ, ग्रीसमधील एक कंपनी हिवाळ्यात 2.87 kWh उर्जा एक किलोग्रॅम लेट्यूस तयार करण्यासाठी वापरते, परंतु उन्हाळ्यात फक्त 1.73 kWh ऊर्जा वापरते. फिनिश iFarm ने गणना केली आहे की त्यांचे लेट्यूस 90 दिवस वाढवण्यासाठी 62.26 kWh प्रति m2 खर्च येतो. स्ट्रॉबेरीसाठी, ते 117.10 kWh प्रति m2 आहे.
नियमित पद्धतींच्या तुलनेत अतिरिक्त ऊर्जेचा वापर 14 ते 251 टक्क्यांच्या दरम्यान आहे, हे हरितगृह आणि उभ्या शेतात कुठे आहे यावर अवलंबून आहे.
Wageningen University & Research आणि डेल्फ्ट युनिव्हर्सिटी ऑफ टेक्नॉलॉजी यांनी एक अभ्यास केला ज्यामध्ये त्यांनी हरितगृह आणि उभ्या शेतांची तुलना केली, ज्याचा अभ्यासात वनस्पती कारखाने म्हणून उल्लेख केला गेला आहे. नेदरलँड्स, संयुक्त अरब अमिराती आणि स्वीडनमध्ये अनुक्रमे ग्रीनहाऊस आणि उभ्या शेतात या संबंधित आहेत. नंतरच्या देशासाठी, तुलनामध्ये कृत्रिम प्रकाशासह आणि नसलेली दोन्ही ग्रीनहाऊस समाविष्ट केली गेली.
नेदरलँड्स, संयुक्त अरब अमिराती आणि स्वीडनमधील ग्रीनहाऊसमध्ये अनुक्रमे 247, 70, 111 आणि 182 kWhe च्या तुलनेत एक किलो कोरड्या वजनाच्या कोशिंबिरीसाठी वापरण्यात येणारा एक पाला व त्याचे झाड उत्पादन कारखान्यात 211 kWhe आवश्यक आहे. प्रकाशयोजना),” अभ्यासातील शास्त्रज्ञ म्हणतात.
कठोर हवामानात, दोन वाढीच्या पद्धतींमधील ऊर्जेच्या वापरातील फरक कमी होतो. उभ्या शेतजमिनी ही काही अत्यंत हवामानात ऊर्जा-कार्यक्षम निवड असू शकते. परंतु स्वीडनच्या उत्तरेकडील आर्क्टिकमध्ये आणि यूएईच्या वाळवंटाच्या परिस्थितीतही, ग्रीनहाऊस वाढण्याचा सर्वात किफायतशीर मार्ग असू शकतो.
अनुकूल
उभ्या शेततळ्यांमुळे उत्पादन अनुकूल करून काही प्रमाणात जास्त वीज वापराच्या समस्येवर मात करता येते. एलईडी लाइटिंग आणि रंग चांगल्या प्रकारे समायोजित करून, तुम्ही वाढणारा वेळ आणि पीक गुणवत्ता दोन्ही प्रभावित करू शकता. शेती अधिक स्वयंचलित झाल्यामुळे शेतमालाचा उत्पादन खर्चही कमी होऊ शकतो. योग्य वेळी पोषक द्रव्ये लावण्यासाठी 24/7 काम करणारे रोबोट, वाढीच्या उत्पन्नावर लक्ष ठेवतात आणि रोप परिपक्व झाल्यावर कापणी करणे ही एक महागडी प्रारंभिक गुंतवणूक असू शकते.
पण कालांतराने, रोबोट त्यांच्या सततच्या कामातून खर्च भरून काढतात. ऊर्जेची उच्च मागणी असूनही आणि सध्या मर्यादित पीकांच्या श्रेणीत जी वाढण्यास पुरेशी स्वस्त आहे, उभ्या शेतीला लोकप्रियता मिळत आहे. जरी तुम्हाला तुमच्या क्षेत्रातील लागवडीच्या कंटेनरमधून स्ट्रॉबेरी मिळण्यास थोडा वेळ लागेल.