वर्टिकल फार्मिंग क्या है?

नए साधना मार्ग के गुण और दोष

वर्टिकल फार्मिंग का जन्म कब हुआ?

वर्टिकल फार्मिंग अवधारणा का जन्म 2011 में कोलंबिया विश्वविद्यालय (एन.वाई.सी.) की एक कक्षा में हुआ था। एक पाठ के दौरान, प्रोफेसर डिक्सन डेस्पोमीयर ने अपने छात्रों को मैनहट्टन द्वीप के परिधि के भीतर भोजन का उत्पादन करने का तरीका खोजने के लिए चुनौती दी। छात्रों ने शुरू में गगनचुंबी इमारतों के शीर्ष पर फसलें उगाने का प्रस्ताव रखा, लेकिन द्वीप पर सभी छतों का उपयोग करने से भी आबादी की भोजन की जरूरतों का केवल 4% ही पूरा हो पाएगा। तो, एक नया विचार पैदा हुआ: चलो ऊर्ध्वाधर स्थान का शोषण करने वाली इमारतों के अंदर खेती करें। वह एक सफलता थी।

उस समय, इस दृष्टि को अमल में लाने के लिए हमें जिस भी तकनीक की आवश्यकता थी, वह पहले से ही मौजूद थी।

दुनिया भर में, हम ग्रीनहाउस में सब्जियां या छोटे फल पैदा करने के लिए हाइड्रोपोनिक जैसी मिट्टी रहित खेती का अभ्यास कर रहे थे। इसके अलावा, हम आंतरिक तापमान और आर्द्रता को संशोधित करने में सक्षम थे, और पहले से ही कुछ बागवानी रोशनी थी। हमें केवल इन तकनीकों को एक साथ रखने की जरूरत थी।

तब से, अमेरिका से जापान, चीन, सिंगापुर, दक्षिण अमेरिका और यूरोप (स्रोत A.V.F.) तक, तथाकथित "ऊर्ध्वाधर खेतों" की संख्या दुनिया भर में बढ़ी है।

पिछले कुछ वर्षों में, इस खेती की जानकारी में तेजी से वृद्धि हुई है, प्रौद्योगिकियों ने उत्पादन को अधिक से अधिक कुशल बना दिया है, और कई अलग-अलग फसलों की सफलतापूर्वक खेती की गई है।

वर्टिकल फार्मिंग के विभिन्न घटकों का विश्लेषण करते हुए आइए समझने की कोशिश करें कि ये फार्म 4.0 कैसे काम करते हैं।

वर्टिकल फार्म कैसे काम करते हैं?

जलवायु कोशिकाएं

जहां भी आप अपने वर्टिकल फार्म का निर्माण करना चाहते हैं, तापमान, आर्द्रता और वेंटिलेशन जैसी जलवायु परिस्थितियों के वांछित स्तर को बनाए रखने के लिए एक इंसुलेटेड वातावरण बनाना आवश्यक है। पूरी तरह से बंद वातावरण को कीटों और बीमारियों के प्रवेश को भी रोकना चाहिए।

सेल आमतौर पर सैंडविच पैनल से बने होते हैं, लेकिन मॉड्यूलर फार्म विकसित करने के लिए कंटेनरों का भी उपयोग किया जाता है। क्लाइमैटिक सेल व्यावहारिक रूप से कहीं भी, इमारतों से लेकर नावों, गोदामों, स्कूलों या रेस्तरां के पीछे स्थापित किए जा सकते हैं।

एचवीएसी प्रणाली

इन्सुलेशन के बाद,  एचवीएसी सिस्टम (ह्यूमिडिटी वेंटिलेशन और एयर कंट्रोल) पहला और सबसे महत्वपूर्ण वर्टिकल फार्मिंग "टूल" है। इस प्रणाली को आने वाली और बाहर जाने वाली हवा को फ़िल्टर करना पड़ता है, जिससे फसलों के लिए सर्वोत्तम संभव वातावरण तैयार होता है।

एक वर्टिकल फार्म विकसित करने में, एचवीएसी प्रणाली को खेती की जगह के अनुरूप बहुत सावधानी से डिजाइन करना आवश्यक है। इससे खेती की सफलता, फसलों की उत्पादकता और ऊर्जा खपत से संबंधित परिचालन लागत का स्तर प्राप्त होता है।

खेती के तरीके

ऊर्ध्वाधर खेती में मिट्टी रहित खेती के दो प्रमुख तरीके हाइड्रोपोनिक और एरोपोनिक हैं। 

हाइड्रोपोनिक सबसे आम है।

हाइड्रोपोनिक्स का इतिहास प्राचीन बेबीलोनियन उद्यानों से आता है, और विभिन्न जातियों ने इसका अभ्यास किया है। म्यांमार में आज भी स्थानीय आबादी इनले झील के पानी पर आराम कर रहे राफ्टों पर खेती करती है।

औद्योगिक रूप से, डच किसानों ने ग्रीनहाउस के अंदर उत्पादन के लिए हाइड्रोपोनिक तरीके विकसित किए हैं, और यहां तक ​​कि नासा ने भी अंतरिक्ष में भोजन का उत्पादन करने के लिए कुछ प्रोटोटाइप विकसित किए हैं।

यह विचार सरल है: पौधों को विभिन्न समर्थनों के लिए जमीनी स्तर से ऊपर निलंबित कर दिया जाता है, जिससे पानी और पोषक तत्वों को जड़ों से प्रवाहित किया जाता है, जिससे अर्ध-बंद सिंचाई सर्किट का निर्माण होता है। पौधों को सही मात्रा में पोषक तत्व मिलते हैं, और पानी बर्बाद नहीं होता है।

एरोपोनिक प्रणाली अधिक हाल की है। सिद्धांत वही है, लेकिन हवा में निलंबित पौधों की जड़ों पर सीधे पानी और पोषक तत्वों का छिड़काव किया जाता है। कभी-कभी पानी के ठहराव से बचने और जड़ों के ऑक्सीकरण को बढ़ाने के लिए इस विधि को प्राथमिकता दी जाती है।

हाइड्रोपोनिक्स में उगाए जाने वाले लेट्यूस- वर्टिकल फार्मिंग एजुकेशन

खेती प्रणाली 

लंबवत खेती में, हम पहले ही विभिन्न प्रकार की प्रणालियों को देख चुके हैं। स्काईग्रीन के मोबाइल पैनल (दुनिया के पहले औद्योगिक ऊर्ध्वाधर खेतों में से एक), एन.एफ.टी., टावर और अधिकांश खेतों में उपयोग किए जाने वाले सबसे आम रैक। हाल ही में, एक इटालियन स्टार्ट-अप ने एक नया प्रोटोटाइप विकसित किया जो खेती को असाधारण रूप से कुशल बनाने के लिए पौधों को एक बड़े वर्टिकल फार्म "क्यूब" के अंदर ले जाने के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग करता है। 

दीपक 

चूंकि हम इनडोर खेती के बारे में बात कर रहे हैं, आपको सौर विकिरण को पुन: उत्पन्न करने के लिए कृषि रोशनी की आवश्यकता होगी, विशेष रूप से लाल और नीले रंग की तरंग दैर्ध्य (इस तरह रोशनी गुलाबी या बैंगनी दिखती है)। 

इनडोर खेती में उपयोग किए जाने वाले एल.ई.डी. आज बहुत ऊर्जा कुशल हैं और विभिन्न फसलों की खेती के लिए इसका उपयोग किया जा सकता है। कुछ एल.ई.डी. इतने कुशल होते हैं कि वे स्पेक्ट्रम और प्रकाश की तीव्रता को संशोधित करने की अनुमति देते हैं जब आपको फसलों को बदलने या यहां तक ​​कि सूर्यास्त और सूर्योदय को दोहराने की आवश्यकता होती है, जिससे पौधों को सौर दैनिक परिवर्तनों का सर्वोत्तम संभव अनुकरण मिलता है। 

मूलांक प्रणाली पर लेट्यूस की खेती के लिए लेड का उपयोग - वर्टिकल फार्मिंग एजुकेशन 

खेती सॉफ्टवेयर

वर्टिकल किसान जलवायु परिस्थितियों, सिंचाई प्रवाह और प्रकाश व्यवस्था को नियंत्रित और प्रबंधित करने के लिए एक अलग तरह के सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हैं। सॉफ्टवेयर, आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और आई.ओ.टी. निरंतर विकास में है, सभी कृषि प्रक्रियाओं में स्वचालन के स्तर को बढ़ा रहा है।

बीज और सबस्ट्रेट्स

छोटे पौधों के बजाय बीजों से शुरू करना सबसे कम खर्चीला और सबसे ज्यादा पसंद की जाने वाली रणनीति है। साथ ही, आप बुआई से लेकर कटाई तक, पूरी उत्पादन श्रृंखला को नियंत्रित कर सकते हैं।

आमतौर पर ऊर्ध्वाधर खेती में उगाए जाने वाले पौधे हैं पत्तेदार साग, सूक्ष्म साग, छोटे फल, भांग, सुगंधित जड़ी-बूटियाँ और खाने योग्य फूल।

जिन सबस्ट्रेट्स पर पौधे उगाए जाते हैं, वे पीट से लेकर रॉक वूल तक विभिन्न आकृतियों और बनावटों में मौजूद होते हैं। सब्सट्रेट को खेती प्रणाली, चुनी हुई फसलों और सिंचाई प्रवाह के अनुसार सावधानी से चुना जाना चाहिए। आम तौर पर, विकल्प कार्बनिक सबस्ट्रेट्स की ओर जाता है, जिसे कंपोस्ट किया जा सकता है और ठोस अपशिष्ट उत्पन्न नहीं करता है।

एक जैविक सब्सट्रेट पर माइक्रोग्रीन्स – प्रोफार्म्स

अन्य उपकरण

परियोजना के आधार पर, किसान अंकुरण कक्षों से लेकर रेफ्रिजरेटर और मशीनों तक, पैकेजिंग, भंडारण, स्वचालित अंकुर और कटाई के लिए अन्य उपकरणों और मशीनरी का उपयोग कर सकते हैं।

वर्टिकल फार्मिंग के फायदे और नुकसान

जैसा कि आप समझ गए होंगे, वर्टिकल फार्मिंग के कई फायदे हैं:

• मिट्टी की बचत: ऊर्ध्वाधर खेती में, अंतरिक्ष का उपयोग बहुत कुशलता से किया जाता है, जो अतिरिक्त कृषि भूमि का दोहन किए बिना विश्व की बढ़ती आबादी के लिए भोजन का उत्पादन करने के लिए आवश्यक है। मिट्टी रहित खेती ओवरफर्टिलाइजेशन जैसी समस्याओं से भी बचती है जो दुनिया भर में जल प्रदूषण का कारण बनती है (विशेष रूप से मोनोकल्चर में)।
• पानी की बचत: लंबवत खेती विशेष रूप से जल कुशल है। हमारे छात्रों के साथ, हमने कृषि क्षेत्र की तुलना में 90% कम पानी का उपयोग करने का प्रदर्शन किया है।

कुछ प्रणालियों के साथ, आप पौधों को सिंचाई के लिए पुन: उपयोग करके वाष्पोत्सर्जन से नमी को पुनर्प्राप्त कर सकते हैं।

• (वर्टिकल) फार्म टू फोर्क: पूरी तरह से नियंत्रित वातावरण में फसलों को उगाने की संभावना गोदामों से लेकर स्कूलों, नावों या यहां तक ​​कि अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशनों पर व्यावहारिक रूप से हर जगह उत्पादन करने की अनुमति देती है। बड़े शहरों के अंदर या उसके आस-पास भोजन उगाना पर्याप्त कार्बन उत्सर्जन और परिवहन लागत से बचने का एक अच्छा तरीका है। फसल से लेकर खपत तक के समय को कम करना फसलों को ताजा, स्वादिष्ट और पौष्टिक बनाए रखने का एक शानदार तरीका है।
• 12 महीने का उत्पादन: बाहरी जलवायु परिस्थितियों की परवाह किए बिना पूरे वर्ष उत्पादन की संभावना असाधारण निरंतरता और सुरक्षा के साथ दुनिया के हर हिस्से में खेती की अनुमति देती है।
• प्राचीन फसलों का उत्पादन और बचत: मोनोकल्चर, मोनोडाइट्स, कीटनाशक और जलवायु परिवर्तन दुनिया में उगाई जाने वाली प्रजातियों और किस्मों की कमी के लिए जिम्मेदार हैं। विभिन्न जलवायु स्थितियों को निर्धारित करने की क्षमता होने से आप छोड़ी गई फसलों की किस्मों को पुनर्प्राप्त कर सकते हैं क्योंकि वे कम उत्पादक हैं या कीटनाशकों के उपयोग के लिए अनुपयुक्त हैं।
• स्वच्छ भोजन: घर के अंदर उगाई जाने वाली फसलें कीटों या बीमारियों के जोखिम के बिना खेती की अनुमति देती हैं, इसलिए शाकनाशियों या कीटनाशकों का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
• आकर्षण: कृषि पद्धतियों में रुचि का कम होना दुनिया भर में आम है। ऊर्ध्वाधर खेती की तकनीक और भविष्य की विशेषता युवा किसानों को आकर्षित करती है, जो आंकड़ों को उलट देती है।

दोष

• ऊर्जा की खपत: एचवीएसी प्रणाली (जो 24 घंटे काम करती है) और प्रकाश व्यवस्था के लिए आवश्यक ऊर्जा को वैश्विक परिदृश्य में माना जाना चाहिए। फिर भी, सौर पैनल और बैटरी ऊर्जा की खपत और लागत को कम कर सकते हैं।
• फसलों का चयन: आप व्यावहारिक रूप से हर फसल को घर के अंदर उगा सकते हैं, लेकिन केवल कुछ किस्में ही लाभदायक हैं और आज इस प्रणाली के लिए सबसे उपयुक्त हैं।

संदर्भ

https://www.wur.nl/en/research-results/research-institutes/plant-research/greenhouse-horticulture/show-greenhouse/protein-rich-crops-growing-soybean-in-vertical-farms.htm