Nông Nghiệp tương lai .

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 …. ?  

            G S Tôn Thất Trình

 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 vậy 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 cả 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  thành 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  chỉ 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  cạn 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  ở nước Do Thái -Israel quan niệm ra,  xây dựng một hệ thống tự động , đưa công tác trồng trong nước , tiến  thêm  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,  cho 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 kín 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 diện sự đe dọa  của  bệnh hay dich bệnh  , báo trước cho nông dân biết những bùng nổ  tai họa .

Nuôi súc vật hiện nay rất  thiếu hửu hiệu . Chỉ 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  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 ).