Chuyên canh thẳng đứng trong nhà là trồng nông sản xếp chồng lên nhau trên các giá trồng trong một môi trường khép kín và được kiểm soát chặt chẽ. Đây là phương pháp trồng thủy canh (trồng cây trong nước và dung dịch dinh dưỡng) và khí canh (treo rễ cây trong không khí rồi phun nước và chất dinh dưỡng lên cây).
Giải pháp cho vấn đề thiếu đất trồng và nước canh tác
Trong báo cáo của Quỹ Bảo tồn thiên nhiên Thế giới (WWF) năm 2020, tính từ năm 2018, mô hình canh tác thẳng đứng trong nhà đạt tốc độ tăng trưởng hàng năm hơn 24%, dự đoán sẽ có doanh số vượt 3 tỷ USD trên toàn thế giới vào năm 2024.
Các chuyên gia đánh giá các trang trại thẳng đứng không phụ thuộc vào thời tiết hay địa hình nào, mà có thể phát triển mạnh ở hầu hết mọi nơi, lại cắt giảm được chi phí vận chuyển và lượng khí thải liên quan, gần như không sử dụng phân bón hoặc thuốc trừ sâu.
Theo thống kê của hãng đầu tư mạo hiểm kiêm dữ liệu PitchBook cho thấy, các nhà đầu tư đã rót gần 1 tỷ USD vào các công ty khởi nghiệp nông nghiệp trong nhà chỉ riêng trong năm 2020, nhiều hơn gấp đôi so với đầu tư lĩnh vực này năm 2019. Điều này khẳng định tiềm năng lớn của mô hình canh tác thẳng đứng trong nhà.
Kalera, công ty Mỹ chuyên canh thẳng đứng trong nhà đã mở trang trại nội địa thứ 5 của mình tại các bang Atlanta, Houston, Orlando, Georgia và mới nhất là Colorado. Ngoài ra họ cũng đang điều hành các trang trại ở Munich và Kuwait, và một trang trại sẽ mở tại Singapore vào cuối năm nay.
Daniel Malechuk, ông chủ Kalera hào hứng: “Trang trại thẳng đứng ở Georgia sẽ sản xuất ra số lượng rau diếp nhiều gấp 12 lần trong một năm mà toàn bộ bang có thể sản xuất trong cùng một khoảng thời gian”. Theo Bộ Nông nghiệp Georgia, bang này hiện phải nhập khẩu tới hơn 99% nhu cầu rau diếp.
Trong khi đó, Direct Produce Supply Ltd (DPS) đã ứng dụng trang trại thẳng đứng để cung ứng dâu tây tươi suốt năm cho Tesco - tập đoàn bán lẻ số một nước Anh. Trang trại đầu tiên ứng dụng kiểu canh tác thẳng đứng được DPS xây dựng tại Wicks Farm, nằm ở hạt West Sussex, Đông Nam nước Anh. Diện tích tương đương 5 ha dâu tây được các nhân viên của DPS xếp chồng lên nhau, đảm bảo tất cả đều hấp thụ ánh sáng tự nhiên và không sử dụng đất. Từ giữa tháng 7/2021, những quả dâu tây đầu tiên được trồng theo cách này đã xuất hiện tại chuỗi cửa hàng của Tesco.
Sản lượng dâu tây canh tác thẳng đứng của DPS đạt khoảng 1.000 tấn trong năm 2021. Giám đốc Kỹ thuật Trái cây của Tesco, bà Sabina Wyant, cho biết diện tích đất trồng một kilogram dâu tây theo phương pháp canh tác thẳng đứng có thể giảm tới 80%. Điều ấy có nghĩa, số lượng dâu tây trồng mỗi vụ sẽ tăng hơn 5 lần so với phương pháp truyền thống. So với cách trồng truyền thống, cách này sử dụng ít nước hơn 50%, giảm lượng khí thải cacbon lên tới 90% trên mỗi kilogram thành phẩm.
Cần nhiều nghiên cứu về năng lượng và môi trường
Không giống các công ty khác thường sử dụng thủy canh, AeroFarms sử dụng công nghệ khí canh, gieo hạt trong các bầu giá thể vải vụn và tận dụng chai nhựa tái chế. Hệ thống canh tác khí canh thẳng đứng trong nhà của công ty sử dụng hệ thống tưới phun sương để cắt giảm 95% lượng nước cho cây trồng, và hệ thống đèn LED, dựa trên các bước sóng cụ thể nhằm tối đa hóa hiệu quả quang hợp của cây trồng.
DPS thì dùng những viên đất sét để trồng dâu tây thay cho giá thể xơ dừa trong cách trồng truyền thống. Đất sét sau khi tôi ở nhiệt cao sẽ trộn thêm một số phụ gia rồi vo viên đường kính khoảng 2cm, ưu điểm là có thể tái chế và tái sử dụng tối đa trong ba năm, giúp giảm chất thải độc hại ra môi trường.
Một nghiên cứu của World Wildlife Fund (WWF) đã so sánh và đánh giá vòng đời của rau diếp được trồng theo phương pháp truyền thống ở bang California và được vận chuyển đến điểm tiêu dùng St. Louis, và rau diếp trồng trong trang trại thẳng đứng - đã phát hiện ra rằng năng lượng cần thiết để chạy đèn LED, tưới tiêu và tự động hóa cho tất cả các giải pháp dẫn đến tác động khí hậu nói chung cao hơn so với phương pháp canh tác truyền thống.
Theo bà Julia Kurnik, giám đốc các công ty khởi nghiệp đổi mới sáng tạo tại WWF, canh tác thủy canh và khí canh ngoài việc sử dụng ít nước hơn và không làm thoái hóa đất như canh tác truyền thống, nhưng để canh tác thẳng đứng trở nên bền vững với môi trường ít phát thải carbon, các hệ thống này cần phải tìm nguồn cung cấp điện từ nguồn năng lượng tái tạo như mặt trời, gió hoặc thủy điện.