Vertikaaliviljelyn mahdollisuudet paikallisesti ja globaalisti

Mitä on vertikaaliviljely ja mihin sitä tarvitaan?

Vertikaaliviljely eli kerrosviljely, tarkoittaa kasvien kasvatusta kontrolloidussa ympäristössä, pystysuuntaan pinotuissa kerroksissa. Auringon työtä tekevät led-valaisimet ja kasvualustana käytetään useimmiten kasvuturvetta. Kastelu tapahtuu ajastetulla kastelujärjestelmällä.

Mihin vertikaaliviljelyä tarvitaan?

On arvioitu, että vuoteen 2050 mennessä maapallon väkiluku kasvaa nykyisestä vajaasta 8 miljardista yli 9 miljardiin. Elintason noustessa ja väestön kasvaessa on väistämätöntä, että myös ruoantarve tulee entisestään kasvamaan. Maatalouden ja elintarviketuotannon velvollisuus on pystyä kehittymään siten, että ruokaa riittää kasvavalle väestölle ja että ruoka voidaan tuottaa kestävästi, luonnonvaroja säästäen. Vertikaaliviljely tarjoaa yhden ratkaisun tähän haasteeseen.

Mikä tekee vertikaaliviljelystä varteenotettavan vaihtoehdon perinteiselle tuotannolle?

Yksi yhteiskunnan kehityssuunnista on jo pitkään ollut kaupungistuminen. Kaupungistuminen eli urbanisaatio tarkoittaa kaupunkiasumisen lisääntymistä. Kaupunkilaisten määrän uskotaan nousevan jopa 5 miljardiin vuoteen 2030 mennessä.

Kaupungistumiselle on monia syitä. Yksi niistä on maaseudulla tapahtuva maatalouden koneellistuminen. Koneellistumisen myötä työvoimalle ei ole enään samanlaista tarvetta kuin aikaisemmin. Jos työtä tai koulutusta ei ole tarjolla maaseudulla, etenkin nuoret muuttavat helposti kaupunkeihin, useimmiten työn tai opintopaikan perässä. Kaupungistuminen aiheuttaa tarvetta uusille asuinpaikoille. Asuinpaikat löytyvät joko horisontaalisesti kaupunkien laitamilta ja/tai vertikaalisti korkeista kerrostaloista ja pilvenpiirtäjistä.

Kun kaupunki laajenee, laajenee myös ajomatka kaupungin ja maaseudun välillä. Koska ruoka tuodaan useimmiten rekoilla, kuljetuskilometrien myötä kasvaa myös kuljettamisen hiilijalanjälki. Pitkät etäisyydet kuluttavat enemmän polttoainetta ja kun polttoaineen hinta on korkea, nostaa se entisestään toimituskuluja. Kuljetuskustannusten osuus ruoan hinnassa nousee.

Vertikaaliviljely voi tuoda tuotannon sinne, missä kuluttajat ovat lähellä.

Miten vertikaaliviljely ratkaisee edellä mainittuja ongelmia?

Suomalainen vertikaaliviljely-yritys Netled on kehittänyt vertikaaliviljelyteknologialla toimivan instore-kasvattamon, jonka ideana on tuottaa myytävät salaatit ja yrtit kaupan sisällä suoraan kuluttajille. Toistaiseksi myymäläkasvattamoja löytyy vain yhdestä Pirkanmaalla sijaitsevasta Prismasta. Nettisivuillaan Netled kertoo järjestelmänsä hyödyistä seuraavasti: “Perinteiseen viljelyyn verrattuna Vera® tuottaa 2,5-kertaisen sadon 60 % pienemmällä energiankulutuksella ja 95 % pienemmällä makean veden kulutuksella.”.

Vertikaaliviljelyssä kasteluvesi saadaan vesitankista, johon on lisätty ravinteita. Kastelun jälkeen vesi johdatetaan putkia/letkuja pitkin takaisin vesitankkiin odottamaan seuraavaa kastelusykliä. Tällöin myös kasteluveteen jääneet ravinteet saadaan uudelleen kasvien käyttöön seuraavan kastelusyklin alkaessa.

Myös vertikaaliviljelyssä pätevät samat kasvintuoannon periaatteet. Kasvit tarvitsevat lannoitteita, eli ravinteita sisältävää seosta, jotta fotosynteesi eli yhteyttäminen olisi mahdollisimman tehokasta. Tehokas yhteyttäminen takaa voimakkaan kasvun, sekä hyvän- ja laadukkaan sadon. Lannoitteita käytettäessä on tärkeää välttää liikalannoitusta, suunnitella lannoitus niin, että lannoitus tapahtuu kasvien tarpeen mukaan. Peltoviljelyssä kasvien mahdollisesti käyttämättä jääneet ravinteet voivat päätyä veden mukana vesistöihin. Vertikaaliviljelyssä tätä riskiä ei ole olemassa.

Kasvit sisältävät noin 90 % vettä. Onko järkevää käyttää aikaa, rahaa ja luonnonvaroja pääasiassa veden kuljettamiseen? Vertikaaliviljelyssä kasvattamot sijaitsevat kaupungeissa, lähellä tuotteen loppukäyttäjää. Lyhyiden etäisyyksien vuoksi tuote voidaan kuljettaa välittömästi korjuun jälkeen kasvattajalta myyntipisteeseen. Kauppaan tai ravintolaan saapuessaan tuote on edelleen tuore ja säilyvyyskin on pitempi. Näin voidaan ennaltaehkäistä myös ruokahävikin määrää.

Miksi vertikaalivilljely on globaalisti tärkeää?

Covid19 ja Ukrainan sota ovat jo nyt muuttaneet maailmalla vallitsevia ajatusmalleja ruoantuotannosta. Kaikki mitä olemme pitäneet itsestäänselvyytenä, on jouduttu kyseenalaistamaan. Vuodesta 2020 alkaen suuri määrä maita on joutunut pohtimaan uudestaan omavaraisuuttaan.

Esimerkiksi saarella sijaitseva kaupunkivaltio Singapore tuo 90 % ruoastaan ulkomailta. Pandemian myötä on aiheutunut paljon epävarmuutta ruoan tuontiin ulkomailta ja Ukrainan sodan kiihdyttämä inflaatio on saanut ruoan hinnan nousemaan pilviin. Edellä mainitut asiat ovat osasyy sille, miksi Singaporen hallitus on aloittanut “30×30” -aloitteen, jonka tarkoituksena on vuoteen 2030 mennessä tuottaa 30 % maan ravintotarpeesta. Singaporessa asukastiheys on maailman kolmanneksi suurin (7 669 asukasta/per km²) ja sen pinta-ala on vain 716 km². Vertikaaliviljely voisi tuoda merkittävän muutoksen maan omavaraisuuteen, sillä maatalousmaan laajentaminen horisontaalisti lienee lähes mahdotonta.

Vertikaaliviljely avaa uusia mahdollisuuksia myös paikallisesti

Vertikaaliviljely mahdollistaa eri kasvilajien kasvattamisen ympäri vuoden, sääoloista riippumatta. Ympärivuotinen viljely mahdollistaa raaka-aineiden saatavuuden myös satokauden ulkopuolella. Suomessa olemme tottuneet kesäisin ostamaan kotimaisia marjoja, joista osan pakastamme talvipäivien varalle. Pakastaminen kuluttaa sähköä ja vaikuttaa marjojen laatuun, kuten sokeripitoisuuksiin. Sähkön korkean hinnan vuoksi marjojen pakastus voi aiheuttaa kuluttajalle myös kirpaisevan sähkölaskun. Entäpä jos olisi mahdollista luopua lähes täysin pakastuskaudesta? Entä jos marjoja voitaisiinkin tuottaa ympäri vuoden, tuoreena ja lähellä kuluttajaa, vertikaaliviljelmissä?

Kasvavan väestön ruokinnan lisäksi vertikaaliviljely auttaa tuomaan eksoottisemmatkin raaka-aineet lähituotantona kuluttajan käyttöön. Tiesitkö, että vain 5 prosenttia maailmalla tuotetusta wasabista on aitoa maustekrassista valmistettua wasabia? Loput 95 % ovat piparjuuresta valmistettua jäljitelmää tai ns. wasabin kaltaista tuotetta, joka usein värjätään elintarvikeväreillä. Aidon wasabin raaka-aine kasvaa luonnonvaraisena vain Japanissa, tämän lisäksi maustekrassin viljely on haastavaa ja aikaa vievää. Vertikaaliviljelymenetelmien avulla pystytään kyseistä kasvia kasvattamaan ympäri maailmaa, mihin vuodenaikaan tahansa. Tämä edesauttaa esimerkiksi ravintoloita saamaan harvinaisempia raaka-aineita käytettäväksi tuoreena ruoanvalmistukseen. Toistaiseksi kasvia kasvattaa ainoastaan islantilainen startup-yritys Nordic Wasabi.

Ota vertikaaliviljely haltuun

Vertikaaliviljelytekniikoita kehitetään jatkuvasti. Kehitettäviä osa-alueita ovat esimerkiksi automatisointi, led-teknologia, ravinnereseptit, sekä kastelujärjestelmät. Kehittäjiä ovat mm. Yhdysvaltain ilmailu- ja avaruushallintovirasto Nasa, yliopistot ja yrittäjät. Toimintaa pyritään kehittämään entistä tehokkaammaksi ja kannattavammaksi.

Tulevaisuuden kasvintuotannon avaimet ovat jo täällä. Seuraava tehtävä on valjastaa olemassa olevat keinot käyttöön ja optimoida tuotanto mahdollisimman kestäväksi ja kannattavaksi.
Haluaisitko sinä tuottaa ruokaa lähellä kuluttajia, tai ravintolasi raaka-aineita kestävästi lähellä kuluttajia?

Tulevissa blogeissa tullaan käsittelemään tarkemmin vertikaaliviljelyyn liittyviä asioita kuten led-teknologia, vertikaaliviljelyn haasteet lannoitus, energian kulutus kastelujärjestelmät, pakkausmateriaalit, kasvijätteen kierrätys ja viherpesu.