“Cao ốc nông sản” giữa lòng đô thị lớn

Giữa những cao ốc chọc trời, những khối nhà kính khổng lồ của các đại đô thị trên thế giới xuất hiện những “cao ốc xanh”- canh tác đủ loại hoa, rau, củ quả…, phục vụ nhu cầu thực phẩm sạch thiết yếu cho cư dân đô thị.

Siêu trang trại công nghệ cao

Với các đô thị lớn, hiện đại như New York (Mỹ), Thượng Hải, Bắc Kinh (Trung Quốc), Tokyo (Nhật Bản), London (Anh) hay Singapore…, nhu cầu về nông sản an toàn luôn rất cao do dân số tập trung đông, từ vài triệu cho đến hàng chục triệu người và vẫn đang mở rộng với tốc độ chóng mặt. Trong tương lai gần, tốc độ đô thị hóa sẽ bóp nghẹt vùng canh tác nông sản, tới lúc đó nhân loại sẽ đứng trước thảm họa thiếu trầm trọng gạo, rau xanh, hoa quả…

Trồng rau sạch tại Công ty Mirai (Nhật Bản).Ảnh: Internet

Trước mối hiểm họa ngay trước mắt, các nhà khoa học, nhà nông học, các kiến trúc sư của các viện nghiên cứu nổi tiếng thế giới đã đưa ra ý tưởng xây dựng mô hình “Trang trại thẳng đứng”. Được thiết kế như những cao ốc chọc trời, sử dụng công nghệ cao để canh tác tất cả các loại nông sản nhằm giải quyết nhu cầu ngày càng cao của cư dân đô thị.

Giáo sư Dickson Despomier thuộc Đại học Columbia (Mỹ)- người được cho là khai sinh ra ý tưởng cho mô hình này- cho biết: “Hiểm họa thiếu nông sản, thực phẩm sạch cung cấp cho các đô thị đã hiện hữu trước mặt. Chúng ta cần phải làm gì đó để thay đổi phương pháp canh tác kiểu cũ, để làm sao vừa đủ sản phẩm cung cấp, vừa đúng chất lượng nhưng đặc biệt là hạn chế tối đa diện tích đất canh tác. Để giả bài toán hóc búa này, không gì khác là chúng ta sẽ áp dụng công nghệ cao trên mọi lĩnh vực để xây dựng mô hình “Trang trại thẳng đứng”, do chúng ta có thể kiểm soát mọi thứ trong mô hình đó, chúng thực sự là những cao ốc xanh”.

Cùng với những cộng sự của mình, ngay từ thập niên 1990, GS. Dickson Despomier đã đi khắp các đô thị lớn trên thế giới để nêu lên ý tưởng độc đáo của mình và được các nhà khoa học, nông học và chính quyền ủng hộ nhiệt tình. Theo kiến trúc sư Kunke (New York), đây là mô hình canh tác cực kỳ hiện đại, áp dụng những công nghệ khoa học kỹ thuật tiên tiến nhất và rất phù hợp với không gian đô thị chật hẹp. “Nhân loại đang khẩn trương nâng cao chất lượng cuộc sống, gìn giữ và bảo vệ môi trường và sống hòa hợp với thiên nhiên, muốn vậy phải cải tiến nông nghiệp. Những mô hình “Trang trại thẳng đứng” mà chúng tôi từng thiết kế, có thể cao hàng trăm tầng đã được nhiều quốc gia quan tâm. Bởi chúng không chiếm nhiều diện tích đất, trọng lượng nhẹ do không canh tác trên đất mà sử dụng nước, dung môi và ánh sáng” – kiến trúc sư Kunke phân tích.

Theo bà Kate Arem (Công ty rau sạch Sky, New York) – đơn vị đang canh tác theo mô hình này, khi hòa trộn dung môi hữu cơ vào nước, bơm vào các đường ống trồng cây giống, máy tính sẽ tự động tính toán sự pha trộn, độ pH, khoáng chất, phân tích hỗ trợ duy trì tỷ lệ dinh dưỡng…, cây sẽ tự động hút dinh dưỡng thông qua hệ thống khép kín, mỗi loại cây có chế độ tưới riêng. Sản lượng thu hoạch cao hơn 15% so với canh tác trên đất.

Tùy theo đặc tính các loại cây mà bố trí trồng theo từng tầng. Những cây ăn quả loại lớn như nhãn, xoài, đu đủ, chuối… được trồng ở những tầng dưới, khu vực giữa cao ốc trồng những cây cho quả, củ như: Lạc, đậu, cà chua, khoai tây… Các tầng trên cùng trồng các loại rau bán ngay do chu kỳ phát triển ngắn, nhanh thu hoạch.

Tính trung bình các loại rau xà lách, cải xanh, đậu quả cho thu hoạch sau 5-12 ngày, đặc biệt không dùng tất cả các loại thuốc trừ sâu trong canh tác. “Rệp vừng thường cắn phá cây mầm, chúng tôi đã nghiên cứu và đưa bọ cánh cứng vào môi trường canh tác bởi bọ cánh cứng ăn rệp vừng. Mỗi tháng chúng tôi thả 30.000 con bọ cánh cứng trên diện tích 500m2, sau đó bọ cánh cứng tự chết do vòng đời của chúng không dài, đó là cánh trừ sâu hiệu quả và thân thiện với môi trường”- bà Kate Arem chia sẻ.

Đèn LED – yếu tố quyết định

Đối với tất cả các loại hình canh tác, kể cả trong tự nhiên cũng như nhân tạo, ánh sáng là yếu tố quyết định cho sự phát triển của cây trồng. Trong điều kiện tự nhiên, các loài cây phát triển cần có sự quang hợp với ánh sáng mặt trời, nhưng trong những “Trang trại thẳng đứng”, chỉ có các tầng trên cùng mới có thể canh tác dựa vào ánh sáng tự nhiên, còn các tầng dưới luôn thiếu ánh sáng. Các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng ánh sáng của đèn LED – sản phẩm công nghệ ra đời chưa lâu để cung cấp ánh sáng cho các tầng canh tác trong tòa “cao ốc xanh”.

Trồng rau tại Sky Green, Singapore.Ảnh: Internet

Theo kỹ sư Tom Duck (Đại học Wargeniel, Hà Lan), đèn LED chiếu sáng cho rau hiệu quả hơn rất nhiều so với đèn điện thường bởi chúng tiết kiệm điện, sản sinh ít nhiệt nên cây không bị cháy lá, khô héo như khi sử dụng đèn thường sinh nhiều nhiệt, mất nhiều thời gian điều chỉnh khi chiếu sáng cho cây. Kỹ sư Daniel Schultberg thuộc Cơ quan Hàng không Vũ trụ Đức nhận xét: “Hiện tại, giá đèn LED đã rẻ hơn rất nhiều so với trước, có thể sử dụng phổ biến trong các “Trang trại thẳng đứng”, giảm số lượng lao động trong trang trại.

Tại trang trại trồng rau sạch Jemi (Hà Lan), sau thời gian sử dụng đèn LED cung cấp ánh sáng cho cây trồng, kết quả thu được: Với đèn LED có thể trồng được nhiều loại cây hơn, sản lượng tăng 25% so với chiếu sáng truyền thống, có thể treo đèn theo nhiều độ cao khác nhau tùy thuộc vào chiều cao tối đa của cây trồng. Nhưng điều giúp đèn LED là yếu tố quyết định cho canh tác cây trồng trong các “Trang trại thẳng đứng” là sự điều chỉnh được màu sắc, nhiệt lượng của nó giúp thích ứng với sự phát triển của mỗi loại cây trồng dù canh tác trái mùa. Dùng ánh sáng xanh để giảm chiều cao của cây để chúng phát triển theo chiều ngang như với các loại rau cải, khoai, lạc… Dùng ánh sáng đỏ giúp cây quang hợp tôt hơn.

Điểm khác biệt nữa là khi sử dụng ánh sáng đèn LED có thể làm thay đổi mùa tại từng tầng canh tác, để cung cấp các sản phẩm quanh năm, không phụ thuộc vào thời tiết, mùa vụ như trong tự nhiên. Đặc biệt, yếu tố “có một không hai” khi sử dụng đèn LED trong canh tác: Có thể thay đổi hương vị của rau, quả khi thay đổi hướng của ánh sáng.

Theo Danviet