NÔNG NGHIỆP TƯƠNG LAI
Giáo Sư Tôn Thất Trình
Khi nào Việt Nam mới sửa soạn cận đại hóa nông nghiệp cho thế kỷ 21 , như Nam Hàn đang bắt đầu , như Abu Dhabi v.v… :
Nông nghiệp tương lai : nông trại thẳng đứng chọc trời , họat động cao kỷ thu họach bằng robot, gà nuôi la bô, vi khuẩn rọi sáng …. ?
Chúng tôi đã đề cập đến nông nghiệp cao ốc và Việt Nam chỉ mới khởi sự trồng thử cây mầm ( các lọai giá ) trên sân thượng và nuôi trồng trong nước thủy sinh -hydroponics ở ngành hoa kiểng ( hoa lan ? ). Theo Cliff Kuang ở số tháng 9 , nguyệt san Khoa học phổ thông Hoa Kỳ , thì nông nghiệp hiện tại đang tan vỡ . Những kỷ thuật truyền thống sử dụng quá nhiều năng lượng và sản xuất rất ít thực phẩm cho dân số tăng mau lẹ ở hành tinh Trái Đất . Cải thiện như thế nào đây cho đúng theo tiến bộ thế kỷ thứ 21 ? : nhà chọc trời nuôi trồng mùa màng trong nước – hydroponic và nuôi cấy thịt trong la bô , chạy bằng rôbôt . ..
Đến năm 2025, dân số thế giới sẽ phồng lên , từ 6.6 tỉ đến 8 tỉ người. Khí hậu bắt chước trên computer , tiên đóan hạn hán kéo dài dai dẳng ở Trung Tây Hoa Kỳ và những vạt nông trang rộng lớn ở Phi Châu và Á Châu . Tiên đóan đã 200 năm trước của nhà tóan học Thomas Malthus là tăng gia dân số con người , ngày nào đó sẽ vượt mặt nông nghiệp, cuối cùng đã xảy ra rồi chăng ? Tiến bộ kỷ thuật nông nghiệp còn nuôi sống chúng ta đến nay , nhưng tài nguyên của hành tinh Trái đất đã gần khai thác hết ?
Lựa chọn đã rỏ ràng , chúng ta cần suy nghĩ lại cách nào chúng ta sản xuất thực phẩm hay chúng ta sẽ chết đói đó . Nhà khoa học môi sinh Dickson Despommier , viện đại học Columbia và những nhà khoa học khác đề nghị một giải pháp cơ bản: chuyễn nuôi, cấy, trồng nông trang vào các nhà chọc trời , cao ốc . Những tháp cao tầng này sẽ làm nông nghiệp không đất ( không thổ nhưỡng ) , nuôi trồng trong nước thủy sinh – hydroponic ) , để cắt xén yêu cầu năng lượng . Chúng sẽ họat động bằng một tiến trình chuyễn hóa nước thải ống cống thành điện .Trong khi đó vẫn sản xuất thực phẩm nhiều hơn nữa . Nông nghiệp trên trời cao, sẽ giải tỏa đất nông nghiệp để trồng cây mộc ( cây gỗ - trees ), giúp lấy bớt carbon dioxide từ khí quyễn . Tốt hơn nữa, nông nghiệp cao ốc chọc trời gần nơi thực phẩm được ăn uống, như vây cũng sẽ, không những giảm bớt phí tốn, mà còn giảm phát thải chuyên chở nữa. Nếu bạn bao gồm luôn cả phát thải đốt cháy dầu trồng trọt và chuyên chở mùa màng, thú vật nuôi, cọng thêm , vâng chính thế, khí methane hơi dạ dày động vật nông trang , nông nghiệp chiếm gần 14% phát thải khí nhà kiếng thế giới .
Bạn chưa có thể mua hàng tại tiệm tạp hóa nông trang thẳng đứng , Chỉ mới có những cố gắng làm nông trang thẳng đứng đô thị, ở những thí nghiệm bé nhỏ , kế cận các công viên thị trấn . Nhãn quan, cái nhìn Despommier lớn lao hơn nhiều : một tháp cao 30 tầng , tốn 200 triệu đô la Mỹ , bao phủ vả một phố xá đô thị , nhét đầy trái cây , rau đậu , và gà đủ nuôi sống 50 000 người . Ông nói : phế thải cho vào , thực phẩm tuôn ra, cho nên một nông trại thẳng đứng sẽ là một máy luôn luôn chuyễn động, nuôi sống được rất nhiều người . Mọi kỷ thuật đều đã có sẳn rồi, theo lời ông , và lọc sàng hòan chỉnh thêm đôi chút, dự án có thể thực thi mau chóng , dù chỉ được cấp khỏang 0.25 % tiền trợ cấp cho nông phẩm Hoa Kỳ thập niên vừa qua. Con số không đáng kể, khoảng chừng 500 triệu đô la mà thôi .
Despommier hiện đang cố vấn các nhà đầu tư ở Abu Dhabi và Nam Hàn ( Hàn Quốc ) , hai nước đang xem xét xây dựng nông trại thẳng đứng cho các đô thị sinh thái , Hai thành phố Hoa Kỳ Seattle và Las Vegas cũng đang khảo sát những ý niệm tương tự , nhưng nhỏ bé hơn . Dưới đây là thám hiểm nông trại tương lai , khảo cứu mủi nhọn cảm hứng các công ty nông nghiệp và các nhà khoa học cho những quốc gia tương đối ít đất nông nghiệp , Việt Nam đang muốn làm tháp cao ốc 60 tầng , có lẽ nên theo dõi , khảo nghiệm các kỷ thuật khoa học nông nghiệp thế kỷ 21 này chăng ? Nếu may mắn thàng công , thế giới sẽ có cơ đẩy lui tai họa Malthus 200 năm nữa ?
Từ mặt đất lên cao
Làm nông nghiệp ở cao ốc, nhà chọc trời, không phải cần có chút ít hột giống , chút ít đất là đủ rồi. Sau đây là bản chỉ dẫn làm nông nghiệp kỷ thuật tự động, làm các lọai thịt tăng trưởng trong la bô, dùng vi khuẩn rực sáng, và máy chuyễn hóa nước ống cống thành điện , giúp nông nghiệp thẳng đứng mau chồm dậy .
A) Vòng ngựa quay gỗ, trồng nước , trồng thủy sinh
Dù cho phương pháp trồng trọt trong nước và các nông trang nuôi cá đã sản xuất cao năng , chúng cần nhiều chăm sóc . Canh tác thủy sinh không đất đai , đòi hỏi phải tái cấp dưỡng liệu thường xuyên . Các thùng , bể nuôi cá , cần tháo nước dơ bẩn liên tục. Nhưng cặp đôi hai cách này thành một hệ thống, những khuyết điểm sẽ thành ưu điểm .
Hệ thống đai chuyễn vận – belt conveyor do hảng Organitech một hảng ở nước Do Thái -Israel quan niệm ra, xây dựng một hệ thống tự động , đưa công tác trồng trong nước , tiến một bước xa hơn nữa . Dòng chảy chậm ở thùng -bể cạn , mang theo những khay ( hình 1 ) cây cỏ, thực vật trôi nổi qua các bộ phận phân phối ( hình 2) . Rồi thì cuối cùng cuộc du hành kéo dài một tuần lễ này, đã sẳn sàng thu họach mùa màng. Bên dưới chúng, cá rô phi – tilapia nhiều protêin bơi lội ( hình 3 ); trong khi đó các chất phế thải đầy ammonia, rơi xuống đáy trải sạn . Vi khuẩn sẽ biến chất phế thải thành phân đạm- nitrogen . Hệ thống bơm nuớc chứa nitrogen này đến thực vật , cây cỏ. Thực vật sẽ tiêu thụ nitrogen và chuyễn lại nước sạch cho cá .
Lưu ý là tua bin gió trục thẳng đứng hửu hiệu thêm 50% nữa , ở điều kiện gió nhẹ so với tua bin truyền thống . Nông dân chất cây cỏ vào một thang máy trung ương, đem bán ở tiệm tạp hóa phía dưới. Những hệ thống lắp trên trần, theo dõi và kiểm sóat ẩm độ , nhiệt độ và phân phối dưỡng liệu.
B) Những vòng tròn cây cỏ , mùa màng do rôbôt nuôi nấng
Nông dân các nước tân tiến đã đạt năng xuất mỗi ha 30 lần hơn , ở trang trại trồng nước so với nông nghiệp truyền thống. Ở nông trại thẳng đứng, máy móc chuyễn vận dưỡng liệu và cách phơi bày ánh sáng 24 tiếng đồng hồ ngày đêm, sẽ còn cải thiện năng xuất nhiều lần hơn nữa đó .
Thế nhưng không phải lọai cây cỏ nào cũng phản ứng tốt đẹp với cây trồng trong nước , trồng thủy sinh đâu nhé ! Rễ vài lòai cây , tỉ như khoai tây và cây có múi , cam quít – citrus , cần có môi trường hơi đặc đặc , chẳng hạn đất hay sợi dừa . Mô hình ở bài này, do hảng Canada Omega Garden họa kiểu, cjho thấy đã phải làm như vậy . Ở hệ thống tăng trưởng bánh xe Ferris , cây mọc trong những khay trải đầy đá – vermiculite lọng bọng ( hình 1 ) xếp theo kiểu xe đẩy – cart hình trụ ( hình 2 ) , quay tròn định kỳ, nhận chìm mỗi hàng cây vào trong máng dưỡng liệu – nutrient trough ( hình 3 ) .
Lưu ý là các bóng đèn LED tiết kiệm năng lượng , được làm ăn khớp với các làn sóng đặc thù cho mỗi loài cây thích thú ( tỉ như chỉ có làn sóng đỏ cho cải xà lách ) . Những cánh tay rô bôt trang bị những mủi -noses cơ học” hửi – sniff “ cây và thu họach chúng căn cứ trên sự hiện diện những alcohols đặc thù, một tiêu chuẩn đo lường chính xác độ chín cây hơn là màu sắc .
C ) Ông già MacDonald đã khóat áo la bô
Thực vật , cây cỏ không có hàng triệu năm , hầu thích nghi với chu kỳ tăng trưởng trong nước, mọc thủy sinh bên trong nhà . Do đó các nhà thực vật học phải tuyễn chọn , lai tuyễn những dòng mọc tốt nhất . Các nhà khoa học sẽ pha trộn các phân bón hóa học đặc biệt cho cây cỏ , khiến chúng phải chứa những dưỡng chất vi tiểu ( bần tố ) cần thiết cho chế độ ăn uống của con người , như selenium và kẻm chẳng hạn
Vì chỉ vài sâu bọ hay mầm bệnh cây là có thể phá tan mùa màng đóng kính trong nhà , cho nên nông dân vào nông trang nội ốc phải mặc những bộ áo quần ngừa phòng và phải đi qua những nút không khí - airlock . Các nhà khoa học phải bọc cây cỏ bằng những vi khuẩn sửa đổi công nghệ di truyền , rực sáng lên khi hiện điên sự đe dọa của bệnh hay dich bệnh , báo trướccho nông dân biết những bùng nổ tai họa .
Nuôi súc vật hiện nay rất thiếu hửu hiệu . cChỉ 3 % năng lượng được sử dụng nuôi bò cái là biến thành protêin ở đĩa ăn bạn . Thay vào đó , các nhà khoa học sẽ nuôi trồng những miếng thịt trong la bô , từ tế bào gốc gà , heo hay bò cái, cấy nuôi trong một môi trường gồm nước , glucose và protein thiên nhiên . Hầu làm cho gần đúng cơ cấu của thịt , họ sẽ bắt cơ bắp tập “ thể dục – exercise “ theo những nhịp – pulses điện . Cơ cấu của thịt bít tết ngon lành – porterhouse còn quá phức tạp để sao chép , nhưng giò chả - sausage hay cục thịt gà nho nhỏ- nuggets , sẽ làm được dễ dàng, một chục năm tới .
D ) Mọi chuyện đều chạy bằng nước thải ống cống .
Nông trang thẳng đứng không chỉ là một nhà máy sản xuất . Đây cũng là một dự kiến tái vấn lại dây dợ cho hạ tầng cơ sở thành phố , đô thị ; bắt chước những chu trình tài nguyên thiên nhiên . Không đâu rỏ rệt cho bằng tầng hầm tháp cao ốc. Nơi đây các phế thải ống cống cung cấp cho nông trang những tài nguyên thiết yếu nhất : năng lượng và nước . Hệ thống bao quanh phế thải ống cống thành phố , sẽ được đưa về nông trang . một nữa sẽ đi vào máy” Tinh bột đặc sệt – SlurryCarb “ do hảng Enertech , một công ty năng lượng xanh mới thành lập ở thành phố Atlanta , bang Georgia , Hoa Kỳ. Linh kiện hâm nóng và ép áp lực chất sệt ( hình 1 ) , đánh vỡ tan nó ra thành những thành phần cơ bản của chất sệt là carbon và nước . Máy sẽ chiết trích nước ( hình 2 ) và phần đặc , chấtt đặc sệt như than đá được đốt cháy , hầu chạy các nhà máy điện tua bin hơi nước ( hình 3 ) và tạo ra điện . Phần còn lại sẽ được trị bằng các hóa chất giết vi khuẩn và làm thành những đất mặt – top soil qua một tiến trình hâm nóng và sấy khô , do hảng N-Viro phát triễn. N- Viro là một hảng tái sinh chất đặc sinh học tọa lạc tại bang Ohio , Hoa Kỳ . Nước trích chiết từ cả hai tiến trình được lọc ( hình 4 ) qua những “tái trung gian sinh học _ remediators” thiên nhiên, tỉ như vỏ nghêu rằn – zebra mussels , cỏ nến – cattails hay cỏ cưa –sawgrass , làm sạch nước , cho đến khi nước dùng được trong nông nghiệp hay lọc sạch thêm làm nước uống . Bất cứ một phế thải nông trang nào cũng được làm cho mục – compostage , chế tạo phân bón hóa học và khí methane . . Khí methane có thể đốt cháy thành năng lượng .
Lưu ý thêm là nông trang thẳng đứng có thể chuyễn hóa 100 tấn phế thải ống cống, thành 19 megawatts điện . Gà ít tốn chỗ và sản xuất ra một cân Anh thịt sử dụng 2 cân Anh đồ ăn cho gà, Nuôi gà rất hiệu quả trên phương diện tiêu chuẩn sản xuất nông nghiệp đó !. Các láng giềng mua hàng hóa nông trang thẳng đứng ở tiệm tạp hóa , tầng sát mặt đất và các xe vận tải chạy điện sẽ phân phối thực phẩm đến các chợ địa phương .
( Irvine - Ca Li , Hoa kỳ giữa tháng 8 năm 2008 ).
