Nông trại thẳng đứng

Phóng to

Thí nghiệm nông trại thẳng đứng ở Suwon, Hàn Quốc

Một vườn rau ở tầng 65 của một tòa nhà chọc trời - đó là giấc mơ của nhà khoa học nông nghiệp Hàn Quốc Choi Kyu Hong. Nhưng giờ thì Choi và các đồng nghiệp mới thực hiện công trình của mình trong một tòa nhà ba tầng ở thành phố Suwon của Hàn Quốc.

Cái duy nhất làm tòa nhà này nổi bật là một bộ pin nhận năng lượng mặt trời trên mái nhà, cung cấp năng lượng cho nông trại Choi đang làm việc. Nếu anh và các đồng nghiệp thành công thì nỗ lực của họ sẽ giúp thay đổi nền nông nghiệp đô thị - cách mà thế giới có thể có được thực phẩm từ trong lòng phố.

Từ bên ngoài, nông trại thẳng đứng này không khác những tòa nhà cao tầng xa xỉ xung quanh. Trong tòa nhà, những ngọn rau diếp vươn cao trong diện tích 450m2 đang được cẩn thận thu hoạch. Mức sáng của đèn và nhiệt độ được điều chỉnh chính xác.

Mỗi người bước vào tòa nhà nông trại thẳng đứng Suwon này đều phải qua một “vòi sen không khí” để bỏ lại bên ngoài vi trùng, vi khuẩn có thể ảnh hưởng tới thí nghiệm khoa học. Ngoài điều này ra, trung tâm nông nghiệp bên trong này rất giống với một nông trại truyền thống. Có vài cái chuông kỹ thuật và còi (không tính đèn hồng ngoại nhấp nháy) nhắc nhở khách tham quan rằng đây không phải là những nông trại bình thường. Nhưng không khí ẩm ướt lẫn với mùi hoa tươi nhắc cho người ta đây là một nhà kính.

Và không giống những nhà kính quy ước, nhà kính này ở Suwon không dùng thuốc trừ sâu giữa những đợt gieo và thu hoạch, nước tưới được tái chế. Điều này khiến sản phẩm hoàn toàn hữu cơ, năng suất cao hơn cả trong nhà kính.

Phóng to

Dickson Despommier, nhà tiên phong của canh tác thẳng đứng

9 tỉ người năm 2050

Nông trại thẳng đứng là ý tưởng không mới. Những người bản địa Nam Mỹ từ lâu đã dùng kỹ thuật trồng thẳng, xếp lớp, trong khi ruộng bậc thang ở Đông Á cũng sử dụng những phương pháp tương tự.

Cuộc cách mạng xanh cuối thập niên 1950 đã củng cố năng suất nông nghiệp, cho phép nuôi sống dân số đến ngày nay. Từ thập niên 1950 đến nay dân số thế giới đã tăng gấp ba, từ 2,4 tỉ lên 7 tỉ người, và nhu cầu lương thực cũng tăng ở tỉ lệ tương tự. Các nhà khoa học cảnh báo năng suất nông nghiệp có giới hạn của nó. Hơn thế nữa, nhiều vùng trồng thực phẩm trên Trái đất đã bị cạn kiệt sức sống, không còn nguồn đất mỡ màng, vô tận nữa cho nông nghiệp.

Liên Hiệp Quốc dự báo tới năm 2050 dân số thế giới sẽ vượt ngưỡng 9 tỉ người.

Từ “canh tác thẳng đứng” do nhà địa chất Mỹ Gilbert Ellis Bailey sử dụng lần đầu tiên năm 1915. Năm 1999, Dickson Despommier, giáo sư danh dự khoa học sức khỏe môi trường và sinh học vi trùng của Đại học Columbia, New York, Mỹ đã thảo luận ý tưởng này với sinh viên. Hào hứng, các sinh viên đã yêu cầu ông cùng họ làm việc cho một dự án tích cực hơn. Họ tính các cánh đồng trên mái nhà có thể nuôi sống 2% dân Manhattan.

Từ ý tưởng ban đầu “nông trại trên mái nhà”, lớp học phát triển ý tưởng tăng chiều cao. Một khi có thể sử dụng mái nhà, tại sao không trồng trọt mùa màng ngay trong tòa nhà, bởi con người đã biết cách canh tác và tưới tiêu trong nhà ra sao.

Với nhiều tòa nhà cao còn trống, Manhattan là nơi lý tưởng để phát triển ý tưởng này. Despommier và sinh viên tính được một tòa nhà nông trại thẳng đứng 30 tầng có thể nuôi được 50.000 người. Và như vậy về lý thuyết, 160 cấu trúc này có thể cung cấp thức ăn cho New York quanh năm, không lo trời quá lạnh hay quá khô hạn.

Phóng to

Trồng rau diếp trong tòa nhà ba tầng ở Suwon, Hàn Quốc

Vấn đề năng lượng

Mặc cho các tính toán trên, những nông trại chiều cao này chỉ có thể tồn tại trong những kiểu mẫu cỡ nhỏ. Vấn đề chính của nó là ánh sáng, bởi ánh sáng mặt trời ở đây được thay thế bằng đèn LED.

Theo tính toán của nhà nghiên cứu nông nghiệp Stan Cox ở Viện Đất đai Kansas, nếu bạn muốn thay đổi vụ mùa lúa mì trên nước Mỹ cả năm bằng cách canh tác thẳng, bạn cần gấp tám lần số năng lượng điện được sản xuất ra bởi các nhà máy điện trên toàn nước Mỹ trong một năm - và đó chỉ mới là đèn thắp sáng. Càng khó khăn hơn nếu bạn muốn dựa vào nguồn năng lượng thay thế để cung cấp số điện này, như Despommier từng hi vọng.

Hiện nay, số năng lượng điện tái chế chỉ sản xuất có 2% lượng điện sử dụng trên đất Mỹ. Tuy nhiên, Despommier vẫn tin vào tầm nhìn của ông về nông nghiệp đô thị. Và những diễn biến mới, như ở Hàn Quốc, cho thấy giấc mơ của ông không phải quá xa vời. 10 năm trước, nông trại thẳng đứng mới chỉ là ý tưởng. Còn hiện nay những kiểu mẫu cụ thể đã hình thành từ hai năm trước.

Phóng to

Trồng dưa chuột tại tầng hầm Công ty PlantLab ở Den Bosch, Hà Lan - Ảnh: www.spiegel.de

Tại Hà Lan, những loại thực phẩm trồng từ những nông trại thẳng đứng đã có mặt trên các kệ hàng siêu thị. PlantLab, công ty 10 năm tuổi đóng trong một hầm sâu ba tầng ở thành phố phía nam Den Bosch, đã thu hoạch mọi thứ từ cây cảnh tới hoa hồng, các loại quả như dâu tây, đậu đến dưa chuột, bắp trong tòa nhà này.

“Chúng tôi trồng được mọi thứ không cần ánh nắng mặt trời - Gertjan Meeuws của PlantLab nói - Thậm chí chúng tôi đang cố thu hoạch ba lần nhiều hơn một nhà kính trung bình”. Hơn thế, PlantLab sử dụng 90% lượng nước ít hơn một nông trại bình thường. Là một đất nước với nguồn đất đai giới hạn nhưng lại sở hữu những công nghệ cần thiết, Hà Lan dường như là địa điểm lý tưởng cho việc canh tác thẳng đứng.

Despommier tin rằng nhiều nước nữa sẽ sử dụng kỹ thuật canh tác này. Hàn Quốc là một thí dụ. Hiện nay, quốc gia này đang phải nhập khẩu một phần lớn lương thực. Theo một báo cáo của OECD năm 2005, Hàn Quốc là một trong năm quốc gia cuối cùng trong bảng xếp hạng toàn cầu về an ninh lương thực.

Giá cả gia tăng, khí hậu thay đổi và thảm họa thiên nhiên càng làm vấn đề thêm phức tạp. Vì thế, phòng thí nghiệm của Choi Kyu Hong ở Suwon là một nỗ lực chuẩn bị trước cho an ninh lương thực. Choi và các đồng nghiệp nói họ cần ít nhất năm năm nghiên cứu nữa để sẵn sàng bước ra thị trường với kỹ thuật canh tác thẳng đứng.