Trong bối cảnh quỹ đất nông nghiệp ngày càng hạn hẹp, mật độ dân số tăng nhanh cùng những ảnh hưởng ngày càng mạnh mẽ của biến đổi khí hậu, ngành nông nghiệp đang đối mặt với nhiều vấn đề nan giải. Một trong những giải pháp bền vững nổi bật tại một số quốc gia hiện nay là “nông trại thẳng đứng”.
Trang trại thẳng đứng: phương pháp canh tác bền vững
Giải pháp trồng cây theo chiều dọc đã xuất hiện từ rất lâu, khi công nghệ hiện đại chưa ra đời, khoảng 2500 năm trước tại Hy Lạp với mô hình vườn treo Babylon. Ngày nay, nhờ sự phát triển thần tốc trong lĩnh vực công nghệ như công nghệ sinh học, công nghệ thông tin, tự động hóa,…đã thúc đẩy phát triển các mô hình VF hiện đại.
Nông trại thẳng đứng là gì?
Mô hình nông trại thẳng đứng (VF- Vertical farming) là hình thức canh tác khá phổ biến tại những quốc gia áp dụng mô hình nông nghiệp công nghệ cao. Đây là hình thức canh tác, nuôi trồng, sản xuất thực phẩm theo chiều thẳng đứng, gồm nhiều tầng hoặc lớp xếp chồng lên nhau để tiết kiệm diện tích. Môi trường này thường không cần đất và ánh sáng tự nhiên, sử dụng ít nước, con người sử dụng các công nghệ và kỹ thuật để kiểm soát tự động các yếu tố môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng).
Các hình thức canh tác
Có 3 hình thức canh tác phổ biến nhất gồm: thủy canh (trồng cây trong một dung dịch giàu chất dinh dưỡng) chiếm 70% các mô hình nông trại thẳng đứng hiện nay, khí canh (phun sương có chứa chất dinh dưỡng vào rễ cây trồng), nuôi-trồng thủy canh (kết hợp 2 phương pháp trên).
Mô hình nông trại thẳng đứng tại một số quốc gia hiện nay
Theo dự báo của Verified Market Research, quy mô thị trường của mô hình thẳng đứng sẽ đạt 16,77 tỷ USD vào năm 2027 với mức tăng trưởng khoảng 23% cho giai đoạn 2020-2027. Cùng điểm qua một số mô hình trang trại thẳng đứng được ứng dụng thành công từ các công ty nông nghiệp trên khắp thế giới.
Mô hình nông trại thẳng đứng tại Mỹ
AeroFarms là một công ty nông nghiệp được mệnh danh là “vườn rau sạch lớn nhất nước Mỹ”, với 6500 m2 diện tích canh tác. Trang trại sử dụng hệ thống máy tính để theo dõi và điều chỉnh các điều kiện thuận lợi nhất để cây trồng sinh trưởng mà không cần dùng đến đất, thuốc trừ sâu hay các động môi trường bên ngoài như ánh sáng mặt trời. Aerofarms có thể trồng được đến 250 loại rau, đậu, mỗi năm thu hoạch đến 30 đợt với sản lượng lên tới 1000 tấn, năng suất cao hơn rất nhiều lần so với canh tác truyền thống.
Canh tác thẳng đứng dâu tây tại Anh
Direct Produce Supply Ltd (DPS), một trong những nhà cung cấp trái cây lớn nhất nước Anh, đã giải quyết được vấn đề khí hậu khi trồng dâu tây tại Anh bằng giải pháp canh tác thẳng đứng. Dâu tây tại đây được trồng theo công nghệ thủy canh với lượng nước tiết kiệm đến 50%, có thể lên tới 9 vụ thu hoạch trong năm với chất lượng đồng nhất từ lúc thu hoạch đến khi đến tay người tiêu dùng.
Sản xuất rau sạch bằng canh tác thẳng đứng lên ngôi tại Nhật Bản
Spread là công ty phát triển các mô hình nông trại thẳng đứng lớn nhất tại Nhật Bản. Công ty sản xuất ra 11 triệu khóm rau diếp với 8 vụ thu hoạch mỗi năm bất kể điều kiện thời tiết. Quy trình cũng ít cần sự can thiệp của con người, chủ yếu diễn ra tự động và ít sử dụng đất cũng như thuốc bảo vệ thực vật.
Ưu điểm và hạn chế khi áp dụng mô hình nông trại thẳng đứng
Ứng dụng VF vào sản xuất nông nghiệp đem lại nhiều ưu điểm về năng suất và kinh tế. Tuy nhiên, mô hình này cũng không tránh khỏi một số hạn chế.
Ưu điểm
- Tiết kiệm diện tích, có thể tận dụng các tòa nhà, nhà kho, có thể ứng dụng mô hình tại tất cả các khu vực nông thôn hay đô thị.
- Tiết kiệm nước lên đến 90% so với các phương pháp trồng trọt truyền thống.
- Cây trồng không bị ảnh hưởng bởi thời tiết tự nhiên nên có thể trồng trọt và thu hoạch quanh năm, từ đó tăng sản lượng thu hoạch.
- Ít chất thải do không bị ảnh hưởng bởi sinh vật phá hoại mùa màng hay ảnh hưởng bởi thời tiết, từ đó giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
Hạn chế
- Vì phải sử dụng hệ thống tự động nên chi phí lắp đặt và bảo trì là một vấn đề cần quan tâm.
- Phải bảo đảm nguồn điện hoạt động liên tục, nếu mất điện sẽ ảnh hưởng lớn đến quy trình sản xuất.
- Phương pháp này không thể áp dụng cho mọi loại cây trồng, chỉ giới hạn ở một số loại rau quả nên không thể thay thế hoàn toàn phương pháp truyền thống.
- Giá thành của các loại nông sản áp dụng mô hình này thường cao hơn so với canh tác truyền thống.
