نورافشانی مصنوعی و کنترل محیطی

شکی نیست که عوامل محیطی از جمله میزان تابش نور خورشید، سطح بارش، دمای هوا، میزان رطوبت و… از جمله عوامل تاثیرگذار در کشاورزی هستند. گلخانه‌ها از جمله رایج‌ترین ابزارهایی هستند که به کشاورزان کمک می‌کنند عوامل محیطی را تا حدی کنترل کنند. با توجه به اهمیت کنترل عوامل محیطی، کشورهای پیشرو در عرصه‌ی کشاورزی همچون هلند، بخش زیادی از کشاورزی خود را به‌صورت گلخانه‌ای انجام می‌دهند.

اما دانشمندان پا را از این نیز فراتر گذاشته‌اند و در اندیشه‌ی تجاری‌سازی ایده‌ی مزارع کاملا کنترل شده هستند. یکی از این طرح‌ها تحت نظارت دانشگاه کمبریج و در منطقه‌ی کلپ‌هام در جنوب لندن در حال اجرا است. در این برنامه‌ی تحقیقاتی ۲۰ نوع گیاه که معمولا در تهیه‌ی سالاد مورد استفاده قرار می‌گیرند، در شرایط کاملا مصنوعی کشت شده‌اند. برای این پروژه از نام Growing Underground یا همان «پرورش زیرزمینی» استفاده شده است.

نور مورد نیاز برای گیاهان در پروژه‌ی پرورش زیرزمینی از طریق چراغ‌های LED تامین می‌شود؛ با کمک این چراغ‌ها، نه‌تنها میزان تابش قابل تنظیم است، بلکه می‌توان طیف نوری تابیده شده به هر گیاه را به‌صورت جداگانه تعیین کرد. متغیرهای دیگر همچون دما و رطوبت نیز به طور دائم کنترل می‌شوند و داده‌های جمع‌آوری شده مستقیما به بخش مهندسی دانشگاه کمبریج ارسال می‌شوند.

کشت کنترل شده با نور LED

شایان ذکر است که ایده‌ی مزارع کاملا کنترل شده صرفا ایده‌ای تحقیقاتی نیست؛ بلکه در حال حاضر ساختمان‌های قدیمی و بلااستفاده از جمله کارخانه‌ها، انبارها و… به مزارع کنترل شده تبدیل شده‌اند. هدف این مزارع این است که با کنترل تمام متغیرهای موثر بر رشد گیاهان، شرایط آب و هوایی نقاط مختلف جهان را به صورت مصنوعی بازسازی کنند.

در راستای تحقق کامل ایده‌ی شبیه‌سازی شرایط آب و هوایی، پروژه‌ی جنبش کشاورزی آزاد (Open Agriculture Initiative) در موسسه‌ی فناوری ماساچوست (MIT) از سال ۲۰۱۵ شروع شده است. هدف این پروژه تنها ساخت محیط‌های کنترل شده نیست، بلکه محققان MIT در نظر دارند بسترهایی موسوم به «رایانه‌های غذایی» یا Food Computer تولید کنند. رایانه‌های غذایی مجموعه‌ای از بسترهای هواکِشتی و آبکِشتی (بسترهای کشت بدون خاک) هستند که به حسگرهای مختلفی مجهز شده‌اند. این بسترها از امکان پایش و تغییر دائمی تمامی متغیرهای اثرگذار بر رشد گیاه برخوردار هست
یکی از اهداف دانشمندان فراهم آوردن امکان پرورش گیاهان بیشتر در بسترهای کنترل شده است

کافی است کشاورزان شرایط آب و هوایی مورد نظر خود را انتخاب کنند و فارغ از محدودیت‌های جغرافیایی و اقلیمی، به پرورش گیاهان مورد نظر خود بپردازند. البته در حال حاضر کشت همه‌ی گیاهان با این شیوه توجیه اقتصادی نداشته و پرورش کاملا کنترل شده برای انواع خاصی از گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. در شرایط فعلی دانشمندان دو هدف را در این زمینه دنبال می‌کنند؛ اولین هدف، تهیه‌ی فهرستی از شرایط اقلیمی قابل شبیه سازی است. این لیست به کشاورزان اجازه می‌دهد به سادگی شرایط اقلیمی مورد نظر خود را انتخاب کنند و با کمترین دردسر به کشت محصول بپردازند. دومین هدف نیز فراهم آوردن امکان پرورش گیاهان بیشتر در بسترهای کنترل شده است.

رایانه‌ی غذایی در دانشگاه MIT

از جمله مزایای پرورش کنترل شده‌ی محصولات کشاورزی این است که می‌توان آن‌ها را در نزدیکی محل مصرف‌شان پرورش داد تا هزینه‌های حمل و نقل به حداقل برسد. اما عده‌ای نگران هستند که با فراگیر شدن این فناوری مدرن در کشاورزی، کشورهای ثروتمند تمامی محصولات مورد نیازشان را به‌طور داخلی تولید خواهند کرد و صنعت کشاورزی در کشورهای ضعیف‌تر، که به صادرات گونه‌های معدودی از مواد غذایی وابسته هستند، رو به افول خواهد گذاشت. در حال حاضر اندکی بیش از ۳۰ رایانه‌ی غذایی در جهان به‌طور فعال مورد استفاده قرار می‌گیرند و حدودا ۱۰۰ رایانه‌ی دیگر نیز در دست ساخت هستند؛ اما مشخص نیست که در درازمدت این روش نوین، کشاورزی در کشورهای ضعیف‌تر را تحت تاثیر قرار خواهد داد یا خیر.

نورافشانی مصنوعی و کنترل محیطی

منبع: زومیت