Ruang untuk tumbuh, atau tumbuh di luar angkasa – bagaimana pertanian vertikal bisa siap lepas landas – Sains Terkini

Pertanian vertikal dengan lingkungan bebas tanah yang dikendalikan komputer mungkin terdengar seperti fiksi ilmiah. Tetapi ada kasus lingkungan dan ekonomi yang berkembang untuk mereka, menurut penelitian baru yang menguraikan cara radikal untuk meletakkan makanan di piring kita.

Studi interdisipliner yang menggabungkan biologi dan teknik menetapkan langkah-langkah untuk mempercepat pertumbuhan cabang pertanian presisi ini, termasuk penggunaan aeroponik yang menggunakan aerosol yang diperkaya nutrisi sebagai pengganti tanah.

Dilakukan oleh John Innes Centre, University of Bristol dan penyedia teknologi aeroponik LettUs Grow, penelitian ini mengidentifikasi area penelitian masa depan yang diperlukan untuk mempercepat pertumbuhan berkelanjutan dari pertanian vertikal menggunakan sistem aeroponik.

Dr Antony Dodd, pemimpin kelompok di John Innes Center dan penulis senior studi tersebut, mengatakan: "Dengan membawa wawasan biologis mendasar ke dalam konteks fisika menanam tanaman dalam aerosol, kami dapat membantu bisnis pertanian vertikal menjadi lebih produktif lebih cepat, sekaligus menghasilkan makanan yang lebih sehat dengan dampak lingkungan yang lebih sedikit. "

Jack Farmer, Chief Scientific Officer di LettUs Grow dan salah satu penulis studi tersebut, menambahkan: "Perubahan iklim hanya akan meningkatkan permintaan akan teknologi ini. Perubahan yang diproyeksikan dalam pola cuaca regional dan ketersediaan air kemungkinan besar akan berdampak pada produktivitas pertanian segera . Pertanian vertikal menawarkan kemampuan untuk menanam tanaman bergizi bernilai tinggi dengan cara yang tahan iklim sepanjang tahun, membuktikan arus pendapatan yang dapat diandalkan bagi para petani. "

Pertanian vertikal adalah jenis pertanian dalam ruangan di mana tanaman dibudidayakan dalam sistem bertumpuk dengan sumber air, penerangan dan nutrisi yang dikontrol dengan cermat.


Ini adalah bagian dari sektor yang berkembang pesat yang didukung oleh kecerdasan buatan di mana mesin diajarkan untuk mengelola tugas-tugas hortikultura sehari-hari. Industri ini diatur untuk tumbuh setiap tahun sebesar 21% pada tahun 2025 menurut satu perkiraan komersial (Grand View Research, 2019).

Manfaat ramah lingkungan mencakup penggunaan ruang yang lebih baik karena pertanian vertikal dapat ditempatkan di lokasi perkotaan, jarak makanan yang lebih sedikit, isolasi dari patogen, pengurangan degradasi tanah dan nutrisi serta pengambilan kembali air dan daur ulang.

Pertanian vertikal juga memungkinkan konsistensi produk, stabilisasi harga, dan budidaya di garis lintang yang tidak sesuai dengan tanaman tertentu seperti gurun atau kutub.

"Sistem vertikal memungkinkan kami memperluas rentang lintang tempat tanaman dapat ditanam di planet ini, dari gurun Dubai hingga 4 jam musim dingin di Islandia. Faktanya, jika Anda menanam tanaman di Mars, Anda perlu menggunakan teknologi semacam ini karena tidak ada tanah, "kata Dr Dodd.

Studi tersebut, yang muncul di jurnal Ahli Fitologi Baru, menjabarkan tujuh langkah – bidang strategis penelitian masa depan yang diperlukan untuk mendukung peningkatan produktivitas dan keberlanjutan pertanian vertikal aeroponik.

Ini berusaha untuk memahami:

Mengapa budidaya aeroponik bisa lebih produktif daripada budidaya hidroponik atau tanah.

Hubungan antara budidaya aeroponik dan ritme sirkadian tanaman 24 jam.

Perkembangan akar berbagai tanaman dalam kondisi aeroponik.

Hubungan antara ukuran tetesan aerosol dan pengendapan dan kinerja tanaman.

Bagaimana kami dapat menetapkan kerangka kerja untuk membandingkan teknologi pertanian vertikal untuk berbagai tanaman.

Bagaimana metode aeroponik mempengaruhi interaksi mikroba dengan akar tanaman.

Sifat daur ulang eksudat akar (cairan yang disekresikan oleh akar tanaman) dalam larutan nutrisi sistem aeroponik tertutup.


Laporan tersebut menyatakan bahwa pendorong inovasi teknologi di pertanian vertikal adalah meminimalkan biaya operasi sambil memaksimalkan produktivitas – dan bahwa investasi dalam penelitian biologi fundamental memiliki peran penting.

Area penelitian Dr Dodd mencakup ritme sirkadian – jam biologis yang menyelaraskan fisiologi tumbuhan dan proses molekuler dengan siklus terang dan gelap sehari-hari. Dia baru saja menyelesaikan Royal Society Industry Fellowship selama setahun dengan LettUs Grow.

Ini melibatkan penggabungan keahlian Dr Dodd dalam ritme sirkadian dan fisiologi tanaman dengan pekerjaan tim ahli biologi dan insinyur LettUs Grow untuk merancang regimen budidaya aeroponik yang optimal. Ini adalah area investigasi utama karena pengatur waktu internal molekuler ini akan bekerja secara berbeda di pertanian vertikal.

Platform aeroponik sering digunakan untuk menanam tanaman bernilai tinggi seperti salad, pak choi, herba, tanaman brassica kecil, pucuk kacang dan pucuk kacang. LettUs Grow juga bekerja pada regimen pertumbuhan untuk tanaman berbuah dan berakar seperti stroberi dan wortel, serta perbanyakan pohon secara aeroponik untuk buah dan kehutanan.

Peneliti John Innes Center telah membudidayakan sederetan brokoli yang diadaptasi untuk ditanam di dalam ruangan untuk supermarket besar dan salah satu tujuan penelitiannya adalah untuk menguji bagaimana kita dapat menyesuaikan lebih banyak tanaman secara genetik untuk tumbuh di ruang terkontrol dari pertanian vertikal.

Bethany Eldridge, seorang peneliti di Universitas Bristol yang mempelajari interaksi akar-lingkungan dan penulis pertama studi tersebut menambahkan: "Mengingat bahwa 80% lahan pertanian di seluruh dunia dilaporkan mengalami erosi sedang atau parah, kemampuan untuk bercocok tanam dalam sistem yang tidak dinodai dengan pupuk dan pestisida yang minimal menguntungkan karena memberikan kesempatan untuk bercocok tanam di daerah yang menghadapi erosi tanah atau masalah lingkungan lainnya seperti pertumbuhan alga di badan air setempat yang mungkin didorong oleh pertanian tradisional berbasis tanah. "

Lilly Manzoni, Kepala Riset dan Pengembangan di LettUs Grow dan salah satu penulis studi tersebut mengatakan, "Makalah ini unik karena lebih luas dari makalah penelitian tumbuhan pada umumnya, makalah ini menggabungkan keahlian insinyur, ilmuwan aerosol, ahli biologi tumbuhan, dan ahli hortikultura . Hal yang menakjubkan tentang pertanian lingkungan yang terkendali dan aeroponik adalah bahwa hal itu benar-benar bersifat interdisipliner. "

Studi Getting to the Roots of Aeroponic Indoor Farming muncul di Ahli Fitologi Baru jurnal.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.