گیاهان مناسب برای کشت در پلنت فکتوری (Plant Factory)

فهرست مطالب
ویژگی های محصولات تولید شده در PFAL
ویژگیهای محصولات تولید شده در سیستمهای کشاورزی عمودی با نور مصنوعی (PFALs) نشاندهنده پتانسیل بالای این روش برای تولید تجاری هستند. گیاهانی که در این سیستمها رشد میکنند، باید با محیط کنترلشده سازگار باشند و محصولاتی با کیفیت بالا و ارزش افزوده ارائه دهند. این محصولات معمولاً تازه، تمیز، بدون نیاز به آفتکش و با ارزش غذایی بالا تولید میشوند. سیستمهای PFAL امکان تولید پایدار و بهینه را در محیطهای محدود فراهم میکنند و نقش مهمی در کشاورزی آینده دارند.
گیاهان مناسب برای PFAL ها برای تولید تجاری دارای ویژگی های زیر هستند:
(1) ارتفاع کوتاه (حدود 30 سانتی متر یا کمتر) برای سازگاری با قفسه های کشت چند طبقه با فاصله عمودی بین بسترهای کشت 40 تا 50 سانتی متر
(2) رشد سریع گیاهان (قابل برداشت بین 10 تا 30 روز پس از انتقال)
(3) به خوبی تحت شدت نور کم و تراکم کاشت بالا رشد می کند
(4) محصول با ارزش غذایی بالا، تازه، تمیز و بدون آفت کش
(5) ارزش محصول را می توان به طور موثر با کنترل محیطی بهبود بخشید
(6) حدود 85 درصد از وزن تر گیاه را می توان به عنوان محصول فروخت (به عنوان مثال، نسبت وزن ریشه کاهو به برگ باید کمتر از 10 تا 15 درصد باشد.
(7) تولید هرنوع نشای گیاهان
گیاهانی که برای تولید PFAL مناسب نیستند
گیاهانی که برای تولید PFAL مناسب نیستند، محصولات اصلی هستند که عمدتاً به عنوان منبع کالری (کربوهیدرات ها، پروتئین و چربی) برای مردم و دام ها (برای مثال گیاهانی مانند برنج، گندم، ذرت و سیب زمینی و گیاهانی مثله نیشکر و کلزا) استفاده می شوند. همچنین درختان میوه و درختان مورد استفاده برای الوار مانند سرو و کاج، بیدمشک برای کشت و تولید در پلنت فکتوری ها مناسب نیستند. این گیاهان برای رشد به مناطق وسیعی نیاز دارند و چرخه برداشت از چند ماه تا چندین سال دارند، اما نسبت ارزش (قیمت) به جرم پایینی دارند و برای کشت در سیستم های پلنت فکتوری مناسب نمی باشند.
برخی گیاهان نیز در گلخانهها با استفاده از نور خورشید و در برخی موارد به همراه استفاده از نور تکمیلی، به جای سیستمهای کشاورزی عمودی (PFALs) کشت می شوند و میتوانند کیفیت و عملکرد مناسب تری داشته باشند، این گیاهان عبارتند از:
- انواع سبزیجات میوهای مانند گوجهفرنگی، فلفل دلمهای و خیار
- انواع توت ها مانند توتفرنگی و بلوبری
- گلهای لوکس و با ارزش مانند ارکیده فالانوپسیس و رز
- گیاهان دارویی یکساله یا غیرچوبی
چه گیاهانی را میتوان در پلنت فکتوری به صورت افتصادی تولید کرد
در حال حاضر، بیشتر PFAL ها فقط سبزی های برگدار (از جمله گیاهان شکل1) را تولید می کنند، زیرا رشد آنها راحتر میباشند و تقاضای زیادی برای سبزی های برگدار رشد یافته در PFAL وجود دارد. بنابراین، انتظار میرود که با کاهش هزینههای تولید، کل تولید سبزیهای برگدار در PFAL صورت گیرد. اخیرا تحقیقات پایه بر روی سبزی های ریشه ای و گیاهان دارویی مطالعاتی انجام شده است. به عنوان مثال می توان مطالعغات انجام شده بر روی شلغم، هویج، جینسنگ و تربچه اشاره کرد. این گیاهان را می توان ظرف چند هفته پس از کاشت برداشت کرد. در این مرحله رشد، شاخه ها نرم و خوش طعم هستند و یک غذای جانبی خوب تولید می کنند. این نوع ریشه های کوچک با شاخساره را نمی توان در زمین های باز تولید کرد، بنابراین سبزیجات کشت شده در مزرعه قدرت رقابت با این محصولات را نخواهند داشت.
برخی از سبزی های برگی مناسب جهت کشت در پلنت فکتوری ها ( از جمله کاهوی فرانسوی، ریحان ایتالیایی، سورل، سوئیس چارد، جعفری فری و روکولا)
مقایسه عملکرد PFAL با سیستمهای کشت سنتی و گلخانهای
سیستمهای کشاورزی عمودی با نور مصنوعی (PFAL) در مقایسه با سیستمهای کشت سنتی و گلخانهای از نظر مصرف منابع، به طور قابل توجهی کارآمدتر عمل میکنند. یکی از بزرگترین مزایای PFAL کاهش چشمگیر مصرف آب است. در سیستمهای PFAL، از تکنیکهایی مانند کشت هیدروپونیک و آئروپونیک استفاده میشود که نیاز به آب را بین 70 تا 90 درصد کمتر از کشاورزی سنتی کاهش میدهد. این امر به دلیل بازیافت و استفاده مجدد از آب در یک سیستم بسته است که تبخیر و هدررفت آب را به حداقل میرساند. علاوه بر آب، مصرف انرژی در PFAL به دلیل استفاده از نور مصنوعی بهینهسازی شده است. فناوریهای LED مدرن با بازده بالا و مصرف انرژی کم، امکان تولید نور مناسب برای فتوسنتز را فراهم میکنند. همچنین، استفاده از این سیستمها در مناطق شهری، نیاز به حملونقل طولانی محصولات را کاهش داده و به طور غیرمستقیم مصرف سوختهای فسیلی و انتشار کربن را محدود میکند.
مطالعات نشان دادهاند که سیستمهای کشاورزی عمودی با نور مصنوعی (PFAL) میتوانند مصرف کودهای شیمیایی را بهطور قابلتوجهی کاهش دهند. در این سیستم توزیع مواد غذایی بهطور دقیق تنظیم میشود و از هدررفت آنها در خاک یا آبهای زیرزمینی جلوگیری میشود. این در حالی است که در کشاورزی سنتی، بخش قابل توجهی از کودها به دلیل شستشو یا تخریب خاک از دسترس گیاه خارج می شود. بهعنوان مثال، در یک مطالعه مشخص شد که استفاده از سیستمهای هیدروپونیک در محیطهای کنترلشده میتواند مصرف کودها را تا 60 درصد کاهش دهد، در حالی که عملکرد محصول حفظ یا حتی بهبود مییابد. این کاهش مصرف کود به دلیل کارایی بالاتر در جذب مواد مغذی و کاهش هدررفت آنها در محیطهای کنترلشده PFAL است. همچنین، PFALها از فضای بسیار کمتری برای تولید محصولات استفاده میکنند. به دلیل کشت چندطبقه و استفاده از محیط کنترلشده، میزان تولید در هر مترمربع زمین به طور قابل توجهی بالاتر می باشد. این کارایی فضایی میتواند به افزایش تولید مواد غذایی در مناطق شهری کمک کند، جایی که زمین کشاورزی محدود است. در مقابل، کشاورزی سنتی و حتی گلخانهها به زمینهای گستردهتری نیاز دارند که معمولاً در خارج از مناطق شهری قرار دارند.