به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، کشاورزی شهری در صورت ادغام با طرح‌های شهر هوشمند پتانسیل بسیار زیادی برای ایجاد سیستم‌های غذایی پایدار و انعطاف‌پذیر دارد. با استفاده از فناوری، رویکردهای مبتنی بر داده و مشارکت اجتماعی، شهرهای هوشمند می‌توانند کشاورزی شهری را به‌عنوان بخشی جدایی‌ناپذیر از چشم‌انداز خود برای آینده‌ای پایدارتر و امن‌تر در نظر بگیرند.
کشاورزی شهری و شهرهای هوشمند
کشاورزی شهری به‌عنوان راه‌حلی پایدار برای افزایش تولید مواد غذایی و ارتقای خودکفایی در شهرهای هوشمند در حال شتاب گرفتن است و با ادغام فناوری‌های هوشمند و روش‌های کشاورزی نوآورانه، فضاهای کم‌استفاده را به مناطق مولد برای کشت محصولات کشاورزی و پرورش دام تبدیل می‌کند. همکاری کشاورزی شهری و شهرهای هوشمند برای پذیرش تولید غذای پایدار به شرح زیر است:
- کشاورزی عمودی و هیدروپونیک: در شهرهای هوشمند از کشاورزی عمودی و هیدروپونیک استفاده می‌شود که از فضاهای عمودی داخلی و تکنیک‌های کشت بدون خاک استفاده می‌کنند. این روش‌ها کارایی فضا را به حداکثر می‌رسانند و تولید محصولات را در تمام طول سال ممکن می‌سازند. مزارع عمودی هوشمند، سیستم‌های کنترل آب‌وهوا و تحویل خودکار مواد مغذی را برای بهینه‌سازی شرایط رشد و تضمین عملکرد بالای محصول یکپارچه می‌کنند. کشاورزی عمودی با کاهش وابستگی به زمین‌های کشاورزی سنتی و به‌حداقل رساندن مصرف آب، به تولید غذای پایدار در مناطق شهری کمک می‌کنند.
- باغ‌ها و گلخانه‌های بامی: شهرهای هوشمند ایجاد باغ‌ها و گلخانه‌ها روی بام بناها را تشویق و از فضای موجود روی پشت‌بام‌ها برای پرورش میوه‌ها، سبزیجات و گیاهان استفاده می‌کنند. این سیستم‌های کشاورزی شهری می‌توانند از سیستم‌های آبیاری هوشمند، پایش خودکار مواد مغذی و فناوری‌های کنترل آب‌وهوا برای بهینه‌سازی شرایط رشد و حفظ منابع استفاده کنند. باغ‌های بامی همچنین مزایای دیگری مانند بهبود کیفیت هوا، عایق حرارتی و مدیریت آب طوفان را ارائه می‌دهند.
- اینترنت اشیا و سیستم‌های نظارتی: دستگاه‌ها و حسگرهای اینترنت اشیا (IoT) با نظارت و کنترل پارامترهای مختلف حیاتی برای رشد گیاهان هم‌چون دما، رطوبت فضا، رطوبت خاک و سطوح مواد مغذی، نقش حیاتی در کشاورزی شهری ایفا می‌کنند. این حسگرها داده‌های بلادرنگی را ارائه می‌دهند که کشاورزان می‌توانند از راه دور از طریق دستگاه‌های هوشمند به آن‌ها دسترسی داشته باشند. با تجزیه‌وتحلیل این داده‌ها، کشاورزان می‌توانند تصمیمات آگاهانه بگیرند، استفاده از منابع را بهینه کنند و به هر گونه مشکل در محیط رشد به سرعت پاسخ دهند.
- مدیریت محصول مبتنی بر داده: شهرهای هوشمند از تجزیه‌وتحلیل داده‌ها و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای بهینه‌سازی شیوه‌های مدیریت محصول در کشاورزی شهری استفاده می‌کنند. با تجزیه‌وتحلیل داده‌های تاریخی، الگوهای آب‌وهوایی و عملکرد گیاهان، کشاورزان می‌توانند تصمیمات مبتنی بر داده‌ها را در مورد برنامه‌های کاشت، انتخاب محصول و مدیریت آفات اتخاذ کنند. این اقدام به به حداکثر رساندن بهره‌وری محصولات، کاهش اتلاف منابع و تضمین شیوه‌های کشاورزی پایدار کمک می‌کند.
- اقتصاد دایره‌ای و مدیریت زباله: کشاورزی شهری می‌تواند با استفاده از زباله‌های آلی و محصولات جانبی به‌عنوان کمپوست یا کود، به مفهوم اقتصاد دایره‌ای در شهرهای هوشمند کمک کنند. ضایعات مواد غذایی خانواده‌ها، رستوران‌ها و بازارها را می‌توان به کمپوست غنی از مواد مغذی تبدیل کرد که برای غنی‌سازی خاک در سیستم‌های کشاورزی شهری استفاده می‌شود. این امر موجب کاهش ضایعات، افزایش حاصل‌خیزی خاک و بسته شدن حلقه چرخه تولید غذا می‌شود.
- مشارکت جامعه و آموزش: شهرهای هوشمند مشارکت و آموزش جامعه را در کشاورزی شهری برای ارتقای امنیت غذایی و شیوه‌های پایدار تقویت می‌کنند. باغ‌های اجتماعی، برنامه‌های آموزشی و کارگاه‌ها فرصت‌هایی را برای ساکنان فراهم می‌آورند تا در مورد کشاورزی شهری بیاموزند، در رشد مواد غذایی مشارکت داشته باشند و احساس مالکیت و غرور در تولید مواد غذایی پایدار را ایجاد کنند. این ابتکارات همچنین ارتباطات و پیوندهای اجتماعی را تقویت می‌کند.
- سیستم‌های غذایی محلی و حمل‌ونقل کاهش‌یافته: کشاورزی شهری در شهرهای هوشمند بر تولید غذای محلی، کاهش اتکا به حمل‌ونقل در مسافت‌های طولانی و به حداقل رساندن ردپای کربن مرتبط با حمل‌ونقل مواد غذایی به نقاط مختلف تأکید دارد. با کشت غذا در داخل یا نزدیک مناطق شهری، شهرهای هوشمند می‌توانند امنیت غذایی را افزایش دهند، تازگی و ارزش غذایی محصولات را بهبود بخشند و از اقتصادهای محلی حمایت کنند.
فناوری‌های کشاورزی شهری در شهرهای هوشمند
جمعیت رو به رشد و کاهش فضاهای سبز در منظر شهری معاصر، تغییر پارادایم در تکنیک‌های تولید مواد غذایی را ضروری کرده است. کشاورزی شهری، عمل کشت، فرآوری و توزیع مواد غذایی در مناطق شهری یا اطراف آن، با پیشرفت‌های تکنولوژیکی متحول و به معرفی فناوری‌های کشاورزی شهری منجر شده است. کشاورزی عمودی و هیدروپونیک به‌عنوان راه‌حل‌های نوآورانه برای این چالش‌ها از مهم‌ترین فناوری‌هایی محسوب می‌شوند که در کشاورزی شهری ادغام شده‌اند و نقشی محوری در تحول شهرهای هوشمند دارند. این فناوری‌ها نه‌تنها فضای محدود را بهینه می‌کنند، بلکه بهره‌وری و پایداری را نیز افزایش می‌دهند.
کشاورزی عمودی و به‌حداکثر رساندن فضای شهری
کشاورزی عمودی شامل رشد محصولات در لایه‌های عمودی انباشته شده است که اغلب فناوری‌های کشاورزی مختلف مانند هیدروپونیک، ایروپونیک و آکواپونیک را ادغام می‌کند. این رویکرد کشاورزی به‌ویژه برای محیط‌های شهری مناسب است که در آن رشد عمودی شهرها در بالاترین حد قرار دارد. مزارع عمودی با رشد به سمت بالا می‌توانند در هر مترمربع خود غذای قابل‌توجهی را نسبت به مزارع سنتی یا گلخانه‌ها تولید کنند. کشاورزی عمودی همچنین نسبت به روش‌های کشاورزی سنتی دارای ردپای کربن به طور قابل توجهی کمتری است و گیاهان را با استفاده از محلول‌های مغذی معدنی در آب و بدون استفاده از خاک پرورش می‌دهد.
ادغام کشاورزی عمودی در مناطق شهری با استفاده از ساختمان‌های متروکه، انبارها و حتی آسمان‌خراش‌ها تسهیل می‌شود و آن‌ها را به قطب‌های کشاورزی مولد تبدیل می‌کند. این امر نه‌تنها با بومی‌سازی تولید غذا به کاهش ردپای کربن شهر، بلکه به نوسازی شهری و شیوه‌های ساختمان سبز نیز کمک می‌کند.
کشاورزی هیدروپونیک و کشت بدون خاک در محیط‌های شهری
هیدروپونیک، روشی برای رشد گیاهان بدون خاک با استفاده از آب غنی از مواد مغذی، سنگ بنای دیگری از فناوری‌های کشاورزی شهری است. این تکنیک امکان کنترل دقیق محیط رشد از جمله مواد مغذی، سطح pH و مصرف آب را فراهم می‌کند که منجر به بازده بالاتر و سرعت رشد سریع‌تر می‌شود.
ادغام هیدروپونیک در کشاورزی شهری از باغ‌های بامی گرفته تا عملیات کشاورزی سرپوشیده، با وجود سازگاری که با محیط‌های مختلف دارد، منحصربه‌فرد است. این اقدام به‌طور قابل‌توجهی مصرف آب را با چرخش آب در سیستم کاهش می‌دهد و آن را به روشی ایده‌آل برای مناطق شهری کم‌آب تبدیل می‌کند. با از بین بردن خاک نیز خطر بیماری‌ها و آفات منتقله از خاک را کاهش می‌دهد و آن را به گزینه‌ای تمیزتر و پایدار برای تولید مواد غذایی در شهرها تبدیل می‌کند.
هم‌افزایی کشاورزی عمودی و هیدروپونیک در شهرهای هوشمند
ترکیبی از کشاورزی عمودی و هیدروپونیک نشان‌دهنده یک هم‌افزایی قوی برای کشاورزی شهری به‌ویژه در زمینه شهرهای هوشمند است که با ادغام فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات در زیرساخت‌ها و خدمات مشخص می‌شوند و محیطی ایده‌آل برای این تکنیک‌های کشاورزی پیشرفته فراهم می‌کنند.
شهرهای هوشمند به‌طور فزاینده‌ای مزارع عمودی و سیستم‌های هیدروپونیک را در برنامه‌ریزی شهری و طرح‌های ساختمانی خود وارد می‌کنند. این فناوری‌های کشاورزی در ساختمان‌های مسکونی، مجتمع‌های تجاری و حتی فضاهای عمومی ادغام می‌شوند و محصولات تازه را در قلب جوامع شهری فراهم می‌کنند. این اقدام نه‌تنها زنجیره تأمین مواد غذایی را کوتاه می‌کند، بلکه موجب ارتقای اقتصاد محلی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از حمل‌ونقل نیز می‌شود.
کشاورزی عمودی و هیدروپونیک در شهرهای هوشمند اغلب خودکار و مجهز به حسگرها و دستگاه‌های IoT (اینترنت اشیا) هستند. این فناوری‌ها داده‌های بلادرنگی را در مورد سلامت گیاه، سطوح مواد مغذی و شرایط محیطی فراهم می‌کنند و امکان کنترل دقیق بر فرآیند کشاورزی را فراهم می‌کنند. این سطح از اتوماسیون و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها رشد بهینه گیاهان را تضمین می‌کند، هزینه‌های نیروی کار را کاهش می‌دهد و ضایعات را به حداقل می‌رساند که این موارد نمونه‌ای از اهداف کارایی و پایداری شهرهای هوشمند است.
اکوسیستم‌های شهری پایدار با فناوری‌های کشاورزی شهری
ادغام کشاورزی عمودی و هیدروپونیک در مناطق شهری به ایجاد اکوسیستم‌های شهری پایدار کمک می‌کند. این فناوری‌ها از تنوع زیستی پشتیبانی می‌کنند و کیفیت هوا و ریزاقلیم‌های شهری را بهبود می‌بخشند. آن‌ها با بومی‌سازی تولید مواد غذایی، نیاز به گسترش زمین‌های کشاورزی را کاهش می‌دهند، در نتیجه زیستگاه‌های طبیعی را حفظ و از پراکندگی شهری پیشگیری می‌کنند.
چالش‌ها و جهت‌گیری‌های آینده
ادغام کشاورزی عمودی و هیدروپونیک در مناطق شهری به‌رغم مزایای امیدوارکننده با چالش‌هایی مواجه است که شامل هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه بالا، پیچیدگی‌های فنی و نیاز به نیروی کار ماهر می‌شود. علاوه بر این، مصرف انرژی این سیستم‌ها به‌ویژه برای روشنایی در مزارع عمودی، نگرانی‌های پایداری را افزایش می‌دهد.
برای رسیدگی به این چالش‌ها، تحقیقات و نوآوری‌های مداوم درباره توسعه فناوری‌های روشنایی با انرژی کارآمدتر هم‌چون چراغ‌های رشد LED و یکپارچه‌سازی منابع انرژی تجدیدپذیر تمرکز می‌کنند. آینده فناوری‌های کشاورزی شهری در هم‌گرایی بیوتکنولوژی، نانوتکنولوژی و هوش مصنوعی نهفته است که بهره‌وری و پایداری را بیشتر می‌کند.
در نتیجه، ادغام کشاورزی عمودی و هیدروپونیک در مناطق شهری گواهی بر نبوغ انسان در مواجهه با شهرنشینی و چالش‌های زیست‌محیطی است. با بهره‌گیری از این فناوری‌ها، شهرهای هوشمند نه‌تنها به امنیت غذایی و پایداری می‌پردازند، بلکه پیشگام مدل جدیدی از زندگی شهری هستند و با پیشرفت بشر، ادامه تکامل و پذیرش فناوری‌های کشاورزی شهری نقش مهمی در شکل‌گیری جوامع شهری تاب‌آور، خودکفا و پایدار خواهد داشت.
مزرعه هوشمند کره جنوبی
کره جنوبی میزبان یک مزرعه در حال رشد در شهرداری گوری است که ابعاد آن ۲۵۰ در ۹۰۰ سانتی‌متر با ۱۹۹ سانتی‌متر ارتفاع است. این مزرعه مجهز به چراغ‌های LED، تجهیزات کنترل از راه دور و تهویه مطبوع برای گیاهان است و می‌تواند حدود ۱۵۶ نهال را در یک صفحه کشت سه‌طبقه جای دهد. شهر قصد دارد در آینده از مزارع هوشمند برای اجرای برنامه تجربه برداشت با شهروندان استفاده کند و محصولاتی را که به روشی سازگار با محیط زیست و بدون آفت‌کش کشت می‌شوند از طریق بانک‌های مواد غذایی با افراد نیازمند به اشتراک بگذارد.
مزرعه عمودی هوشمند در شهر مصدر
شهر مصدر، مرکز پایداری و نوآوری ابوظبی، نیز یک مزرعه عمودی هوشمند سرپوشیده را در همکاری با یک شرکت فعال در زمینه امنیت غذایی راه‌اندازی کرده است که در آن از تجهیزات خودکار و نرم‌افزار هوش مصنوعی برای پرورش انواع مختلف غذاها و گیاهان تازه استفاده می‌شود و به چالش‌های امنیت غذایی کمک می‌کند. هدف این پروژه پرورش انواع سبزی‌های برگ‌دار، کاهو و گیاهان تازه است که فاقد مواد شیمیایی مضر و آماده مصرف هستند.
مزرعه عمودی شهر مصدر ۹۰ تا ۹۵ درصد آب کمتری نسبت به مزارع معمولی مصرف می‌کند و برای آموزش بازدیدکنندگان در مورد کشاورزی عمودی به‌عنوان راه‌حلی برای چالش‌های امنیت غذایی استفاده خواهد شد. فرآیند نظارت بسیار کنترل‌شده و خودکار مزرعه نیز با به حداکثر رساندن تولید غذا و به حداقل رساندن ضایعات غذایی همراه است.
این مزرعه به‌عنوان بستر آزمایشی برای بومی‌سازی تولید غذا و مواد غذایی با کیفیت بالا شناخته می‌شود که هر دو نقشی اساسی در رسیدگی به امنیت غذایی و چالش‌های مرتبط با تغییرات آب‌وهوا دارند. این مزرعه همچنین پتانسیل استفاده از زمین‌های چند منظوره را به نمایش می‌گذارد که به‌ویژه برای شهرهای پرتراکم مهم است.
نظر شما