Kilimo kiwima kinaenea kote Ulaya na utafiti unafanywa katika kila aina ya aina mpya za mazao. Lakini bado kuna changamoto za kushinda.
Majengo tupu ya ofisi, ambapo mazao yanaweza kukua yakiwa yamerundikwa juu ya nyingine, safu baada ya safu. Au katika kontena katika kitongoji chako, kilimo cha wima kinatoa fursa nyingi. Unaweza kupanda mazao popote unapotaka. Huhitaji mashamba kwa ajili yake. Kilimo ni endelevu, chenye ufanisi na kudhibitiwa kikamilifu. Huna haja ya dawa yoyote, hakuna uzalishaji wa virutubisho na matumizi ya maji ni kati ya lita 2 na 4 tu kwa kilo ya mboga. Bado kuna tatizo kubwa: matumizi ya nishati. Bado tunafanya kazi kwa bidii katika hilo.
Kilimo cha wima kinaongezeka kote Ulaya. Inafaa hasa kwa kupanda mazao katika maeneo ya mijini ambapo nafasi ni ya malipo. Inaweza hata kuhakikisha usalama wa chakula katika nchi ambazo hazijazoea kilimo cha kawaida. Lakini ingawa mazao ya kwanza tayari yanauzwa katika baadhi ya nchi, hakika itakuwa miaka kadhaa kabla ya bidhaa kutoka kwa mashamba ya wima kufikia rafu za maduka makubwa kwa wingi.
Kubadilisha lishe na kuongezeka kwa mahitaji
Pamoja na nyama ya kitamaduni, kilimo cha wima mara nyingi huwasilishwa kama suluhisho kuu la kukabiliana na migogoro ya chakula siku zijazo. Lakini kwa nini tunahitaji mashamba ya wima hata hivyo? Kwa nini tusiendelee tu kuifanya kwa njia ya kizamani, kama ambavyo tumekuwa tukifanya kwa miaka 10,000 iliyopita?
Mahitaji ya chakula yanaongezeka kila mwaka. Kulingana na Umoja wa Mataifa, idadi ya watu duniani itaongezeka hadi watu bilioni 9.7 mwaka 2050. Watu hawa wote wanahitaji chakula. Lakini kupanda mazao kwa njia ya kitamaduni kunazidi kuwa tatizo. Kutokana na mabadiliko ya hali ya hewa, hali ya kukua inabadilika, hivyo kwamba huwezi tena kupanda baadhi ya mazao ambapo ulikuwa na uwezo. Matukio ya hali ya hewa kali na dhoruba kali huharibu mazao mengi kila mwaka. Na katika maeneo mengine udongo hauna lishe kuliko ilivyokuwa hapo awali.
Pamoja na kukidhi mahitaji ya siku zijazo ya chakula kipya, tabia zetu za ulaji pia ni tofauti sana na karne iliyopita. "Hatuli tena kwa msimu. Wakati wa majira ya baridi kali tunakula saladi na matunda tunayoagiza kutoka nje,” asema Mkurugenzi Mtendaji Anders Riemann wa Nordic Harvest, shamba kubwa zaidi la hydroponic barani Ulaya.
Wakulima katika shamba la wima huvaa mavazi ya kinga ili kuzuia bakteria zisizohitajika kuingia shambani. Kwa njia hii wanaweza kuepuka matumizi ya dawa.
Mavuno ya majira ya joto kutoka Arctic
Mashamba ya wima yanaweza kujengwa karibu popote. Inayomaanisha kuwa sio lazima tena kuagiza kiwi kutoka New Zealand, lakini unaweza kuzikuza katika shamba kama hilo katika mkoa wako. Hii inaokoa kiasi kikubwa cha CO2 iliyotolewa.
Jinsi gani kazi?
"Kwangu mimi, udhibiti kamili ndio faida kubwa ya kilimo cha wima. Tunaweza kweli kuboresha mchakato na kujua ni kiasi gani tunataka kukua na ubora gani," anasema Leo Marcelis, profesa wa Kilimo cha bustani na Fiziolojia ya Bidhaa katika Chuo Kikuu cha Wageningen & Utafiti.
Kutoka kwa usambazaji wa maji hadi mchana, joto, na upatikanaji wa madini na bakteria. Kilimo cha wima hufanyika chini ya hali zilizodhibitiwa sana. Mazao hupandwa ndani ya nyumba, na taa za LED badala ya jua. Balbu za LED ni ndogo, za kudumu, za gharama nafuu, na hazitoi joto lolote. Jua linapotua mwishoni mwa siku, taa hizi zinaweza kuangaza kwa muda unaohitajika.
Mkulima anaweza kuendesha mdundo wa mchana na usiku wa mmea ili kuongeza mavuno ya ukuaji. Wakati wa mchana, mimea hutengeneza wanga kwenye majani, ambayo huvunjwa kuwa sukari na kusafirishwa hadi kwenye mmea wote usiku. Mimea mingine inahitaji zaidi ya masaa 12 ya mwanga kwa siku kukua, wengine wanahitaji kidogo. Kilimo kiwima huruhusu aina yoyote ya mmea kupata kiwango cha mchana kinachohitaji kukua kwa ubora wake.
Ukuaji na rangi tofauti za mwanga
Rangi za taa hizi ni muhimu sana ili kuongeza mavuno ya ukuaji. Watafiti wamezingatia zaidi athari za taa nyekundu, bluu na kijani kwenye ukuaji wa mmea. Mwanga mwekundu ni mzuri sana kwa usanisinuru, lakini mimea pia inahitaji mwanga wa buluu, ambao ni muhimu sana kwa utengenezaji wa klorofili. Kwa muda, watafiti walijaribu kupunguza matumizi ya mwanga wa kijani, wakiamini kuwa haukuchangia photosynthesis.
Hata hivyo, utafiti wa 2016 kutoka Chuo Kikuu cha Utah State unaonyesha kwamba mwanga wa kijani unaweza kuendesha photosynthesis ili kupunguza majani kwa ufanisi zaidi kuliko mwanga nyekundu au bluu unaweza. Mkulima anaweza kutumia mchanganyiko wa rangi tofauti ili kusisitiza sifa tofauti. Kwa mchanganyiko unaofaa, mkulima anaweza kukuza mimea yenye lishe zaidi kuliko kilimo cha kawaida. Hii inaweza kuwa muhimu kwani mimea mingi imekuwa na lishe duni katika miongo ya hivi karibuni. Mchanganyiko mwingine unaweza kutumika kuongeza kiwango cha ukuaji ili chakula zaidi kiweze kuzalishwa kwa wakati mmoja. Kwa mtazamo wa kiuchumi, hilo linaweza kuhitajika, kwani kilimo cha wima kinasalia kuwa cha gharama kubwa.
Lakini kuna sababu zaidi kwa nini njia hii ni maarufu sana. Kilimo cha wima hakihitaji dawa za kuua wadudu. Wakulima wanaweza kukuza kiwango hasa cha mazao wanachotaka, ndani ya muda uliowekwa na ubora mahususi waliochaguliwa na wao wenyewe. Hali ya hewa au hali ya msimu haiathiri tena uzalishaji. Chakula zaidi kinaweza kupandwa kwenye eneo dogo.
Kilimo bila mashamba
Kilimo cha wima leo kinakuja katika aina mbili: hydroponic na aeroponic. Kulingana na Leo Marcelis, mbinu zote mbili ni mbadala bora. Katika hydroponics, mimea hukua kwenye rafu na mizizi yake katika maji yaliyojaa virutubishi badala ya udongo. Inachukuliwa kuwa rahisi zaidi ya mifumo miwili kuu.
Nordic Harvest ina shamba la majaribio karibu na Copenhagen ambapo hukuza aina tofauti za saladi, kale na mchicha. Shamba hilo limezungukwa na majengo mengine ya viwanda. Ni jengo lenye ukubwa wa uwanja wa mpira. Mnamo 2023, kampuni inataka kupanua na shamba huko Oslo, ikifuatiwa na mashamba huko Skandinavia na Ufini.
Kulingana na Riemann, uwezo wa sasa wa uzalishaji wa Nordic Harvest tayari unaonekana: "Tunazalisha takriban tani 1000 za mboga kila mwaka. Soko la Denmark lina takriban tani 20,000 kwa mwaka. Tani 6,000 hulimwa kimazoea na nyingine huagizwa kutoka nje ya nchi.” Mboga ni mboga za majani. Kilimo kiwima kinapopanuka, kitatengeneza asilimia kubwa ya uzalishaji wa chakula. Makampuni mengine yanayokuza mazao katika mashamba ya wima ni Jones Food Company nchini Uingereza, Hydropousse nchini Ufaransa na Robbes Lilla Trädgård nchini Finland.
Mazao yanayolimwa kwa njia ya angani mizizi yake iko angani. India Langley, mtafiti wa mifumo ya chakula na kiongozi wa PR katika mtoaji wa teknolojia ya kilimo cha ndani LettUs Grow, anaelezea jinsi inavyofanya kazi. "Una safu ya pua zilizo na mashimo madogo sana ambayo unaweza kutengenezea suluhisho la virutubishi. Suluhisho hilo linatumika kwenye mizizi ya mazao yanayoning’inia bure.”
Aeroponics ilianzishwa katika miaka ya 1990 wakati NASA ilikuwa ikitafuta njia za kukuza mimea angani. Kulingana na Kituo cha Kitaifa cha Marekani cha Teknolojia Inayofaa, aeroponics ndiyo “mfumo bora zaidi wa kuzaliana mimea kwa mashamba ya wima.”
Katika mfumo wa aeroponic, mizizi ina ufikiaji rahisi wa oksijeni. Kiwango cha ukuaji wa mmea ni hadi mara mbili ya mfumo wa hydroponic, ambapo mmea unaweza kunyonya oksijeni iliyoyeyushwa ndani ya maji. Bado haitumiwi kama vile hydroponics, kwa sababu ya ugumu wake. Nozzles zinazotumiwa katika uzalishaji zinaweza kuziba au kuvunjika kwa urahisi. Lakini LettUs Grow imepata suluhisho la shida.
“Tumeondoa kabisa vinyunyiziaji. Ukungu huzalishwa kwenye uso wa gorofa kabisa, kwa hiyo hakuna kitu cha kuziba au kuvunja. Tunaamini suluhisho hili rahisi litaturuhusu kuchukua aeroponics kwa kiwango kikubwa zaidi, "anasema Langley.
LettUs Grow hutoa mifumo inayokua ambayo inafaa kwenye kontena la usafirishaji. Vyombo hivi ni vya rununu na vinaweza kuwekwa mahali popote kuna nafasi.
Ufugaji wa samaki na mimea pamoja
Ingawa hydroponics na aeroponics ni mbinu mbili muhimu katika kilimo cha wima, sio pekee. Mbinu zingine pia hutumiwa. Katika Ulaya, makampuni kadhaa hutumia njia ya kuzaliana kwa aquaponic. Sawa na hydroponics, mimea ya aquaponic hupandwa na mizizi yao katika maji. Mizizi hiyo tu hutegemea kwenye tangi ambapo samaki pia huogelea. Samaki hawa huzalisha taka zenye lishe sana ambazo mimea inaweza kutumia tena.
Mimea hufyonza virutubisho hivyo pia kusafisha maji kwa ajili ya samaki. Kulingana na Marcelis, aquaponics itafanya sehemu ndogo tu ya soko la kilimo wima katika siku zijazo. "Jambo kuu ni kwamba unatumia taka kutoka kwa samaki kama chakula cha mimea. Lakini kuwa mwangalifu na hakikisha unaweka mfumo wa mmea kuwa bora zaidi, "anasema kuhusu mbinu hiyo.
Aina mpya za mboga
Nordic Harvest na LettUs Grow kwanza zilianza kujaribu kukuza mboga za majani kabla ya kubadili mimea na mimea midogo midogo. Kisha kufuata nyanya na jordgubbar. Kulingana na Langley, mashamba mengi ya wima yanafuata hatua sawa za maendeleo. Kwa sababu nzuri. Ni mazao dhaifu, yenye thamani ya juu ambayo hutumiwa sana na yanaweza kufidia gharama za uzalishaji. Pia hukua haraka na ni ndogo kwa saizi kumaanisha mimea mingi inaweza kukuzwa mara moja.
Kadiri uzalishaji unavyoongezeka, inakuwa rahisi kukuza aina mbalimbali za mazao. Marcelis anafikiri kwamba katika miaka michache tunaweza kununua aina mpya ambazo zimetengenezwa mahususi kwa ajili ya kulima kiwima. Lakini kutengeneza mapishi mapya ya mazao sio tiba. Inachukua miaka 5-10 kukua aina mpya ya mmea ambayo inafaa kwa njia hii ya kilimo.
Mmea bora ni mdogo na mfumo mfupi wa mizizi, hukua haraka, ni rahisi kuvuna na hutoa mavuno mengi. Mbali na sifa za ukuaji, ‘kichocheo cha mmea’ lazima pia kitungwe kwa uangalifu. "Changamoto kubwa ni kufuatilia kila kigeu kinachoathiri mmea. Unahitaji virutubisho sahihi na lazima uhakikishe kuwa mmea unapata virutubishi mara kwa mara wakati wa ukuaji,” anasema Riemann.
Ghali sana
Lakini ingawa zao lolote linaweza kukuzwa kwa kinadharia kwa wima, hili halitafanyika katika siku zijazo zinazoonekana. Mazao kwa wingi kama vile ngano na mahindi yanaweza kupandwa kwa bei nafuu zaidi kwa kutumia njia za kawaida. "Nadhani kilimo cha wima kwa sasa kinafaa kwa mazao mapya. Kitaalam, tunaweza kupanda mazao yoyote, ikiwa ni pamoja na ngano. Lakini kilimo cha wima pia ni ghali. Nadhani kukuza aina hiyo ya bidhaa kwa wingi na thamani ya chini si jambo la kweli kwa sasa. Hata sasa bei ya ngano inapanda kwa sababu ya vita vya Ukraine,” anasema Marcelis.
Bado, katika maeneo kama vile Singapore na nchi kama Umoja wa Falme za Kiarabu, ambapo takriban asilimia 90 ya chakula chote huagizwa kutoka nje, kukua kwa bidhaa nyingi za bei ya chini kwa njia hii kunaweza kulipa. Katika Ulaya, kwa upande mwingine, kukua ngano kwa wima inaweza kuwa chaguo kwa muda mrefu, lakini kwa hakika si katika miaka mitano ijayo.
Matumizi ya juu ya nishati
Ingawa siku zijazo inaonekana nzuri kwa kilimo cha wima, kuna shida moja kubwa. Inahitaji nishati nyingi na kwa hiyo ni ghali sana. Matumizi halisi ya nishati hutofautiana kutoka shamba hadi shamba, kutoka kwa mfumo hadi mfumo na inategemea eneo, msimu na mazao. Kwa mfano, kampuni ya Ugiriki hutumia 2.87 kWh ya nishati wakati wa baridi ili kuzalisha kilo moja ya lettuki, lakini 1.73 kWh tu katika majira ya joto. IFarm ya Kifini ilihesabu kuwa kukua lettuce yao kwa siku 90 kuna gharama 62.26 kWh kwa m2. Kwa jordgubbar, hiyo ni 117.10 kWh kwa kila m2.
Matumizi ya ziada ya nishati ikilinganishwa na mbinu za kawaida ni kati ya asilimia 14 na 251, kulingana na mahali ambapo chafu na shamba la wima ziko.
Chuo Kikuu cha Wageningen & Utafiti na Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Delft walifanya utafiti ambapo walilinganisha nyumba za kijani kibichi na mashamba ya wima, yaliyojulikana katika utafiti kama viwanda vya mimea. Hii ilihusu greenhouses na mashamba wima yaliyoko Uholanzi, Falme za Kiarabu na Uswidi mtawalia. Kwa nchi ya mwisho, greenhouses zote mbili na bila mwanga wa bandia zilijumuishwa katika kulinganisha.
"Uzalishaji wa kilo moja ya lettuce yenye uzito kavu unahitaji pembejeo ya kWhe 247 katika kiwanda cha mimea, ikilinganishwa na 70, 111, 182 na 211 kWhe katika greenhouses nchini Uholanzi, Falme za Kiarabu na Sweden kwa mtiririko huo (pamoja na bila ya ziada ya bandia. taa),” wasema wanasayansi katika utafiti huo.
Katika hali ya hewa kali, tofauti ya matumizi ya nishati kati ya njia mbili za kukua hupungua. Mashamba ya wima yanaweza kuwa chaguo bora zaidi la nishati katika hali ya hewa kali. Lakini hata katika ukanda wa kaskazini wa Uswidi na katika hali ya jangwa ya UAE, nyumba za kijani zinaweza kuwa njia ya gharama nafuu zaidi ya kukua.
Optimera
Mashamba ya wima yanaweza kuondokana na tatizo la matumizi makubwa ya umeme kwa kiasi fulani kwa kuboresha uzalishaji. Kwa kurekebisha vyema mwanga wa LED na rangi, unaweza kuathiri wakati wa kukua na ubora wa mazao. Gharama za uzalishaji shambani pia zinaweza kupunguzwa kadri shamba linavyokuwa otomatiki zaidi. Roboti zinazofanya kazi 24/7 ili kuweka virutubisho kwa wakati ufaao, kufuatilia mavuno ya ukuaji na kuvuna wakati mmea umekomaa inaweza kuwa uwekezaji wa awali wa gharama kubwa.
Lakini baada ya muda, roboti hulipa gharama kupitia kazi yao ya kuendelea. Licha ya mahitaji makubwa ya nishati na aina ndogo ya mazao ambayo ni nafuu kukua, kilimo cha wima kinapata umaarufu. Ingawa itachukua muda kabla ya kupata jordgubbar zako kutoka kwa chombo cha kulima katika eneo lako.
Chanzo: https://innovationorigins.com