Trồng rau xanh trên những 'nông trại thẳng đứng' (vertical farm) đang là xu hướng được quan tâm tại nhiều nơi hiện nay bởi vừa tận dụng tối đa diện tích canh tác, vừa cho rau sạch với sản lượng lớn, phục vụ nhu cầu cho nhiều hộ gia đình. Trước bối cảnh nhu cầu thực phẩm sạch đang ngày càng tăng cao trong khi diện tích canh tác thì có giới hạn, đặc biệt là tại các đô thị lớn thì người ta luôn tìm cách hoàn thiện kỹ thuật trồng rau này. Bên dưới đây là 4 giải pháp tiết kiệm diện tích canh tác đã được thương mại hóa rộng rãi tại một số nước trên thế giới.

Sky Green Farm ở Singapore

Thống kê trước đây cho thấy các loại rau quả trồng tại Singapore chỉ chiếm 7% nhu cầu tiêu thụ tại đây. Do đó, người ta đã tìm cách tăng cường sản lượng bằng những phương pháp canh tác hiện đại hơn và Sky Green Farm chính là một giải pháp. Với chi phí xây dựng không quá đắt, chỉ khoảng 10.000 đô la mỗi kệ với sản lượng bằng 25 mét vuông đất trồng trọt, Sky Green Farm có thể trồng được các lại rau quả nhiệt đới như cải thảo, rau muống và một số loại rau khác mà cư dân tại đây thích dùng.

Sky Green Farm có thể trồng được các lại rau quả nhiệt đới.

Người ta sẽ bố trí các luống rau trên một chiếc kệ nhiều tầng có dạng chữ A. Tùy vào loại rau mà khoảng cách giữa các tầng sẽ khác nhau để tương ứng với nhu cầu sinh trưởng của chúng. Hệ thống các tầng kệ sẽ được xoay chuyển 3 lần mỗi ngày để đảm bảo toàn bộ các luống rau đều nhận được 2 giờ ánh sáng Mặt Trời.

Nguồn nước tưới chủ yếu sẽ được thu thập và dự trữ lại từ nước mưa.

Nguồn nước tưới chủ yếu sẽ được thu thập và dự trữ lại từ nước mưa. Mỗi kệ trồng rau sẽ được tưới 3 lần mỗi ngày. Một hệ thống tưới tiêu tuần hoàn sẽ được bố trí dọc theo phần khung của kệ để vừa đảm bảo lượng nước cần thiết cho mỗi liếp rau, vừa tiết kiệm nước tưới tiêu ở mức thấp nhất. Lượng nước tưới dư sẽ được bơm trở lại khu vực dự trữ để tái sử dụng. Hiện tại mô hình nông trại này không những được triển khai tại nhiều nơi ở Singapore với các kích cỡ khác nhau, từ một căn nhà bình thường cho tới những khu vực cỡ lớn.

Trang trại Farmedhere, Mỹ

Từ năm 2011, dự án nông trại trồng rau hữu cơ trong nhà kính Farmedhere bắt đầu được triển khai tại Chicago, Mỹ. Cách làm của họ cũng là trồng rau xanh trên những chiếc kệ thẳng đứng 6 tầng, mỗi luống rau được đặt chồng lên nhau trên các tầng cho tổng diện tích canh tác lên tới 1,39 héc ta, gần gấp đôi so với diện tích nhà kính. Rau sẽ được sinh trưởng trong môi trường ánh sáng đèn điện trong nhà kính với hệ thống chiếu sáng được tính toán kỹ lưỡng nhằm tiết kiệm điện ở mức tối đa. Mặt khác, do trồng trong nhà kính, rau có thể phát triển mà không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, sâu bệnh, côn trùng và do đó, lượng hóa chất sử dụng gần như bằng 0.

Trang trại này có thể trồng được các loại rau thơm.

Trang trại này có thể trồng được các loại rau thơm như húng quế và nhiều loại rau lá xanh khác như cải xoong, arugala,... Tùy vào loại rau mà người ta sẽ chọn cách trồng chúng trong các bể nước hoặc hệ thống phun sương. Lượng nước sử dụng đều được tính toán một cách kỹ lưỡng nhằm đảm bảo rau vẫn phát triển tốt nhưng hạn chế lượng nước sử dụng ở mức thấp nhất. Jolanta Hardej, CEO của FarmedHere cho biết cách làm của họ chỉ sử dụng lượng nước bằng 3% so với kỹ thuật canh tác truyền thống.

Sản lượng rau mà nông trại Farmedhere có thể cung cấp ra thị trường lên tới khoảng 450 tấn mỗi năm.

Được biết sản lượng rau mà nông trại Farmedhere có thể cung cấp ra thị trường lên tới khoảng 450 tấn mỗi năm. Với thành công của dự án đầu tiên, công ty Farmedhere cuối năm ngoái cho biết sẽ triển khai thêm 20 nhà trồng rau nữa ở nhiều nơi trên khắp nước Mỹ để đáp ứng nhu cầu rau hữu cơ của thị trường.

Trang trại Green Spirit ở Scranton, Pennsylvania, Mỹ

Trang trại Green Spirit được xây dựng tại Michigan và bắt đầu đi vào hoạt động từ tháng 6/2013, có thể cung cấp được số lượng hoa màu khá đa dạng, từ ớt, cà chua, cải xoăn kale cho tới nhiều loại bắp cải khác nhau. Với tổng kinh phí dự án lên tới 27 triệu đô la, toàn bộ khu nông trại trải rộng trên diện tích 3,25 héc ta và có công suất tối đa 17 triệu cây rau quả cùng một lúc. Có tổng cộng 1715 trạm trồng rau dạng thẳng đứng, tương đương với tổng diện tích canh tác lên tới 81 héc ta.

Green Spirit trồng cây trong những chiếc lồng hình trụ tròn đặt ngang.

Thay vì bố trí dạng kệ giống như 2 giải pháp trên thì Green Spirit trồng cây trong những chiếc lồng hình trụ tròn đặt ngang. Tất cả đều được vận hành tự động, sử dụng nguồn ánh sáng nhân tạo trong nhà để cung cấp quang hợp cho cây. Theo thông tin từ nhóm phát triển cho biết giải pháp của họ có thể cắt giảm 98% lượng nước cần thiết so với phương pháp truyền thống, đồng thời tiết kiệm được 96% diện tích canh tác và sử dụng ít hơn 40% năng lượng so với các hệ thống tương tự.

Trang trại Nuvege tại Nhật Bản

Nuvege là một trang trại dạng thẳng đứng trồng cây trong nước (hydroponic) được phát triển bởi công ty có trụ sở tại Tokyo, Nhật Bản. Công ty phát triển tuyên bố rằng cách trồng cây trong nước của họ là một bước đột phá so với các kỹ thuật tương tự hiện có trước giờ. Bằng cách sử dụng mạng lưới chiếu sáng độc quyền để cung cấp lượng ánh sáng đủ dùng cho quá trình quang hợp, họ có thể tăng cường sản lượng của hoa màu nhưng vẫn đảm bảo tối thiểu lượng khí thải CO2.

Nuvege là một trang trại dạng thẳng đứng trồng cây trong nước (hydroponic).

Hiện tại, các loại sản phẩm chính của nông trại bao gồm rau diếp, cải bắp,... được trồng hoàn toàn trong nhà kính, đảm bảo không chịu sự ảnh hưởng của dịch bệnh, vi khuẩn, côn trùng, điều kiện thời tiết và tất nhiên là lượng hóa chất bảo vệ thực vật là bằng 0. Mô hình này đang được áp dụng rất rộng rãi tại Nhật để cung cấp rau sạch cho người dân. Một cơ sở ở Kyoto với diện tích chỉ 2800 mét vuông nhưng có thể đạt diện tích canh tác lên tới gần 5300 mét vuông nhờ vào cách bố trí theo dạng từng tầng kệ trồng.