Vertikala gårdar ser högteknologiska och sofistikerade ut, men förutsättningen är enkel - växter odlas utan jord, med sina rötter i en lösning som innehåller näringsämnen. Denna innovativa strategi för jordbruk växer i globalt marknadsvärde och förväntas nå 23,23 miljarder USD (18,55 miljarder pund) till 2029.
Vanligtvis sker denna jordfria odling i enorma växthus eller lagerhus, med växter staplade högt på rader och rader av hyllor. Parametrar som belysning, temperatur och luftfuktighet kan styras av datorsystem, så vertikalt jordbruk kallas ibland jordbruk med kontrollerad miljö.
Det finns tre typer av vertikalt jordbruk. I hydroponics hålls växtrötter i en flytande näringslösning. I aeroponics exponeras rötter för luften och en näringsrik dimma eller spray appliceras på rötterna. Inom akvaponik ersätter näringsämnen från fiskodlingsavfall en del eller alla kemiska gödselmedel som levereras till växter genom hydroponik.
Det finns enorma möjligheter att producera mycket mat med dessa odlingsmetoder, men det finns fyra nyckelmyter om vertikalt jordbruk som måste skingras:
Vissa människor kan oroa sig för att vertikalt jordbruk äventyrar traditionell åkerodling, men detta kan inte vara längre från sanningen. För närvarande är det bara lönsamt för ett begränsat utbud av små, snabbväxande och högvärdiga växter som sallad och bladgrönt att odlas på detta sätt.
Vertikala jordbrukskostnader förväntas minska på grund av stordriftsfördelar och standardisering av processer, så ett bredare utbud av grödor kan odlas. Men det finns en etisk fråga att tänka på:bara för att något kan odlas på det här sättet betyder det inte att det borde vara det. Vertikal odling av spannmålsgrödor, såsom vete, är tekniskt möjligt men kräver så mycket energi att det inte är kostnadseffektivt.
Medan vertikalt jordbruk använder mark effektivt – genom stapling passar det in fler grödor per ytenhet – kan det inte konkurrera med den stora omfattningen av livsmedelsproduktion som krävs globalt. Det är ett komplementärt sätt för livsmedelsproduktion, som kan öka livsmedelsproduktionen och motståndskraften inom de brittiska leveranskedjorna. Att odla mer sallad på vertikala gårdar minskar behovet av att importera sallader från utlandet, minskar matmilen och minskar beroendet av utländsk fältproduktion som kan vara sårbar för torka.
Vertikala gårdar kan stödja traditionellt jordbruk genom att ge utrymme för att utveckla nya grödor eller odla plantskolorna för unga träd och grödor som senare planteras ut på fält. Genom att frigöra betydande markområden erbjuder vertikalt jordbruk utrymme för annan livsmedelsproduktion, bioenergiplaner eller återplantering av skog och återställande av ekosystem. Det kan förbättra konventionellt jordbruk, men kommer aldrig att ersätta det helt.
Även om det här är en bra idé, är den inte verklighet för närvarande. De flesta vertikalt odlade grödor säljs till en premie. Enkel ekonomi innebär att eftersom produkten kostar mer att tillverka så måste den säljas för ett högre pris. Vertikala gårdar har höga kapitalutgifter på grund av den infrastruktur som krävs:klimatkontrollerade växtrum, jordfria system, belysning, värme, kyla och ventilation. De är energikrävande, även om de drivs med förnybara energikällor som solenergi. Deras operativa utgifter är också höga på grund av energikostnaderna för att driva systemen och eftersom det behövs fler högutbildade arbetare.
Vissa forskare föreslår att stadsbaserade vertikala gårdar kan hjälpa till att ta itu med näringsrika matöknar. Detta kan vara sant, eftersom de producerar mat nära konsumenterna, men för att skala upp detta måste kostnaderna ner. Den innovativa affärsmodellen Robin Hood – att debitera rikare människor mer och ge rabatter till mindre lyckligt lottade människor för samma produkt – skulle kunna ge rättvis tillgång för alla i stadsområden.
Detta argument härrör vanligtvis från det faktum att vertikala gårdar kräver el för att fungera. Det gör de, men ett kolfritt nät som körs på 100 % förnybara energikällor gör denna punkt omtvistad. Många kommersiella vertikala gårdar köper redan sin el från leverantörer av förnybar energi. Konventionell fältproduktion av grödor har också tillhörande utsläpp, genom användning av dieseltraktorer och så vidare.
På vissa sätt kan vertikalt jordbruk vara mer hållbart än fältproduktion. Det är ett återcirkulerande system med sluten krets vilket innebär att vatten och gödsel återanvänds många gånger. Det finns inget avloppsvatten som rinner ut i miljön, till skillnad från jordbruket – varvid om det regnar rinner överflödigt jordbrukskemikalier från grödorna och hamnar i jorden, grundvattnet eller floder.
Många av Storbritanniens bladgrönsaker odlas för närvarande utomlands i vattenstressade områden och de kräver bevattning som förvärrar eventuell vattenbrist. Fältjordbruk använder stora mängder herbicider (ogräsmedel) och bekämpningsmedel (kemikalier som dödar skadeinsekter). Den kontrollerade miljön på vertikala gårdar minskar eller eliminerar behovet av dessa syntetiska kemikalier. Om skadedjur blir ett problem i vertikala gårdar kan naturliga rovdjur som nyckelpigor introduceras för att döda bladlöss.
Naturlighet är subjektiv. Vertikal odling använder i huvudsak teknik för att efterlikna processer och miljöer som finns i naturen. Den manipulerar eller trotsar inte naturliga processer.
Vid åkerodling växer grödor i jord och använder solen för fotosyntes. De får tillgång till näring från både jorden och gödningsmedel. I vertikal odling härmar LED-lampor solljus och kan till och med programmeras för att förbättra ljusförhållandena och hjälpa växterna att växa snabbare med högre näringsnivåer. Gödselmedlen som används är sammansatta av exakt samma ämnen som de som används på fältet.
Vertikalt jordbruk kommer inte att rädda världen eller mata de fattiga. Men det är en kompletterande metod för att producera mat närmare slutanvändarna, med mer kontroll och en högre markanvändningseffektivitet. Det kan bygga systemisk motståndskraft inom vårt livsmedelssystem eftersom vertikala jordbruksavkastningar inte kommer att vara sårbara för extrema väderhändelser på grund av klimatförändringar. Det kan öka den lokala livsmedelsförsörjningen som annars kan vara i riskzonen från ökad politisk oro utomlands.
Vertikal odling är för närvarande begränsad i de grödor som den kan producera ekonomiskt, men genom att införliva dessa tekniker i övergången till mer regenerativa och naturbaserade odlingsmetoder kan det ha större miljöfördelar.
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
