La agricultura vertical es la práctica de cultivar plantas en capas apiladas verticalmente en un edificio. Esto permite cultivar verduras cerca de los consumidores, como por ejemplo junto a un supermercado.
por la Universidad de Wageningen
Dado que las condiciones en una granja vertical están totalmente controladas, los cultivos también pueden crecer en entornos extremos, como desiertos o áreas frías y oscuras.
Sin embargo, antes de que la agricultura vertical pueda implementarse a gran escala, es necesario resolver varios desafíos, como el alto consumo de energía . Un uso más inteligente de la luz artificial puede generar ahorros significativos, según una investigación realizada por Wageningen University & Research. Y también mejora la salud de las plantas.
En una granja vertical , se pueden controlar todos los detalles de las condiciones de cultivo. Esto es importante para lograr un alto rendimiento, una buena calidad y un uso eficiente de los recursos, como el agua y la nutrición de las plantas. Crear condiciones óptimas para los cultivos requiere altos niveles de consumo de energía. Además, las condiciones ambientales constantes también son una característica de muchos sistemas de cultivo vertical.
Por ejemplo, las lámparas necesarias para el crecimiento de las plantas emiten la misma cantidad de luz todos los días y el termostato siempre se mantiene en el mismo nivel. Los investigadores concluyeron que esto a menudo es innecesario.
«Adoptar un enfoque más dinámico puede reducir significativamente los costos de energía mientras que el desarrollo de la planta permanece igual o incluso mejora», dice Leo Marcelis de Wageningen University & Research.
Plan de iluminación variable
Según los investigadores, la iluminación desempeña un papel fundamental: las plantas necesitan luz para realizar la fotosíntesis y las diferentes longitudes de onda de la luz, que percibimos como colores, afectan al crecimiento de las plantas de diferentes maneras. «Dado que las plantas no siempre necesitan la misma luz para un desarrollo óptimo, el control dinámico del entorno proporciona una mejor respuesta a las necesidades específicas de las plantas en diferentes momentos. Esto se traduce en un mejor crecimiento y calidad de las plantas», afirma Marcelis.
También permite una respuesta inteligente a las fluctuaciones de los precios de la energía, utilizando más electricidad cuando las tarifas son bajas, lo que permite ahorrar costes. El control dinámico del entorno mejora la eficiencia de la agricultura vertical, aumentando la probabilidad de que este método de cultivo se convierta en una alternativa viable a la agricultura de invernadero en el futuro.
Desarrollo del modelo
Los investigadores desarrollaron un modelo utilizando conocimientos de fisiología vegetal, combinados con nuevos sensores y técnicas de modelado. Además, se utilizaron especies de plantas cultivadas específicamente para la agricultura vertical. El modelo informático fue diseñado para mantener la fotosíntesis de las plantas constante durante todo el día y, al mismo tiempo, minimizar los costos de electricidad. Simplemente variando la intensidad de la luz a lo largo del día, es posible reducir los costos en un 12%, según la investigación.
Los investigadores también estudiaron la influencia de la intensidad variable de la luz en el crecimiento de hortalizas de hoja como las espinacas, que suelen cultivarse en sistemas de cultivo vertical. No encontraron efectos negativos, incluso cuando las plantas estuvieron expuestas a una intensidad de luz que variaba de forma irregular en lugar de a un patrón fijo.
Oportunidades para la horticultura en invernadero
Factores de crecimiento como la intensidad de la luz y la temperatura también se pueden controlar dinámicamente en invernaderos tradicionales, donde se utilizan cada vez más fuentes de energía sostenibles como la solar y la eólica. La disponibilidad errática de estas fuentes de energía provoca grandes fluctuaciones en el suministro y el precio de la electricidad. Tanto los invernaderos como los sistemas de cultivo vertical pueden beneficiarse de responder a estas fluctuaciones.
Desarrollo de nuevos cultivares
Las nuevas variedades desarrolladas específicamente para sistemas de cultivo vertical pueden ayudar a que la agricultura vertical sea más rentable. Estas variedades se pueden adaptar específicamente a las condiciones de los entornos controlados. Además, esto ofrece la oportunidad, más que con las variedades existentes, de centrarse en mejoras en el sabor y el valor nutricional en lugar de en la firmeza y la vida útil, que a menudo han sido el foco hasta ahora.
Según los investigadores, antes de que la agricultura vertical pueda contribuir plenamente a la producción de alimentos, también deben abordarse otros obstáculos clave. Por ejemplo, muchas de las soluciones propuestas aún no se han probado ampliamente. Además, los agricultores que utilizan sistemas de cultivo vertical necesitan buenos sensores y modelos para controlar de forma óptima los factores ambientales.
“Si controlamos dinámicamente los factores ambientales en las granjas verticales, podemos reducir tanto el consumo energético como los costes, lo que a su vez aumentará la rentabilidad y la sostenibilidad de estas granjas”, concluye Marcelis.
