تحليل عميق للزراعة العمودية وتأثيرها العالمي

مستقبل الزراعة يتغير، إلى حد كبير بسبب الزيادة السكانية المتنامية، التي بدورها تضع ضغطًا كبيرًا على نظام إنتاج الغذاء. ومع ذلك، فإن حل هذه المشكلة من خلال الزراعة التقليدية فقط غير مستدام وقد يكون ضارًا بالبيئة.

في الواقع، خلال الأربعين سنة الماضية، فقدنا ثلث أراضينا الصالحة للزراعة، وهي الأراضي القابلة للحرث واستخدامها لزراعة المحاصيل. هذه الحاجة الملحة إلى حلول مستدامة تمهد الطريق لممارسات زراعية ثورية—ومن بينها، تبرز الزراعة العمودية كحدود واعدة. وسنستعرض هنا كيف يغيّر هذا النهج المبتكر طريقتنا في الزراعة.

ما هي الزراعة العمودية؟

الزراعة العمودية هي زراعة النباتات في أنظمة متعددة الطبقات تُرتّب عموديًا، على عكس الأراضي الزراعية الواسعة والمسطحة التي تُستخدم عادةً في الزراعة التقليدية. باستخدام الأسطح العمودية، يمكن للمزارعين تعظيم إنتاج الغذاء مع تقليل استهلاك الموارد. وتشمل: 

• حاويات شحن
• ناطحات سحاب
• مستودعات مستعملة
• أنفاق مناجم مهجورة
• صوبات زراعية

في الزراعة العمودية، تُزرع المحاصيل في الداخل، وبالتالي تُعرف أحيانًا بالزراعة الداخلية. تتطلب هذه الممارسة الزراعية التحكم الصناعي في درجة الحرارة والضوء والماء والغازات والرطوبة. وإذا لم يُحافظ على التوازن الدقيق لهذه المكونات، قد يُفقد المحصول بأكمله، كما قد يحدث في المزارع التقليدية عند حدوث جفاف أو فيضان.

فوائد الزراعة العمودية

تُعتبر الزراعة العمودية طريقة فعّالة ومستدامة للغاية لإنتاج الغذاء، وتتمتع بالعديد من المزايا التي تقدمها للمزارعين والمستهلكين وغيرهم:

الاستخدام الأمثل للمساحة

تتطلب طرق الزراعة التقليدية أعدادًا هائلة من الأراضي الخصبة الصالحة للزراعة، وهو ما لا يُعد شرطًا لتقنيات الزراعة العمودية. يستخدم هذا الأسلوب الزراعي هياكل شبيهة بالأبراج لزراعة المحاصيل، مما يجعل من الممكن تحقيق إنتاجية أعلى على مساحة أرضية صغيرة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذه المحاصيل النمو في جميع الأنواع من المناطق لأنها تستخدم وسائط غير تربة ويمكنها الازدهار حتى في الظروف المناخية القاسية.

خفض التكلفة

نظرًا لأن المزارع العمودية يمكن بناؤها في المناطق الحضرية، فإن نقاط التوزيع تصبح سهلة الوصول. بدلاً من الشحن عبر دول متعددة ومحيطات، كما هو الحال في الزراعة التقليدية، يمكن لمنتجي المحاصيل إنشاء مزارع في مناطق قريبة من مواقع عملائهم.

إلى جانب تكاليف النقل، يوفر هذا الأسلوب الزراعي، الذي يعتمد تقريبًا بالكامل على التكنولوجيا، أيضًا تكاليف العمالة. لذا، من خلال اعتماد وضع تشغيل مؤتمت بالكامل، يمكن للمزرعة خفض تكاليف العمالة والاستمتاع بإنتاجية أعلى.

إنتاج محاصيل موثوق

مع استقلال الزراعة العمودية عن العوامل الخارجية مثل ضوء الشمس، الفصول، الماء، والمساحة، وغيرها، فإنها توفر ميزة إنتاج محاصيل موثوقة على مدار السنة.

وبمجرد إزالة تأثيرات الطبيعة، لا وجود لمفهوم ‘المحصول الموسمي’. ينتج عن الإنتاج المستمر للمحاصيل عائد إجمالي أعلى.

عدم القلق بشأن تأثير الظروف الجوية السلبية على جودة وكمية الإنتاج يمنح المزارعين الثقة وراحة البال.

كفاءة الطاقة

تستفيد المزارع العمودية من مجموعة من التقنيات لتعزيز الاستدامة، مثل: 

• إضاءة صناعية
• عاكسات معدنية
• إضاءة LED
• أسرّة دوارة 

توفر وحدات توليد الطاقة المدمجة في هذه المزارع في الوقت نفسه خفض تكاليف استهلاك الطاقة. كما يمكنها استخدام الطاقة الزائدة لتشغيل معدات تجارية أخرى. علاوة على ذلك، من خلال استخدام طرق الزراعة المائية، يقلل هذا الأسلوب الزراعي من الحاجة إلى الماء.

وعلاوة على ذلك، يبقى الماء من الأنظمة المائية غير ملوث بعد الاستخدام، مما يتيح إعادة تدويره واستخدامه في دورات الزراعة اللاحقة، وبالتالي تقليل النفقات وتقليل النفايات.

خالٍ من المبيدات الحشرية 

عادةً ما تستخدم المزارع العمودية القليل أو لا تستخدم المبيدات الكيميائية على الإطلاق. تزيل الظروف التي تُراقب وتُتحكم فيها بعناية دخول الآفات أو الأعشاب الضارة المسببة للأمراض. وهذا بدوره يقلل الحاجة إلى منتجات حماية المحاصيل، وبالتالي يصبح المنتج النهائي أفضل، أكثر صحة، وأكثر أمانًا للاستهلاك، مما يضيف إلى سلامة الغذاء.

صديق للبيئة

من خلال تقليل كمية الوقود الأحفوري بشكل كبير، يمكن للزراعة الداخلية أن تكون مفيدة لبيئتنا. علاوة على ذلك، يقلل الموقع الحضري لهذه المزارع من المسافة والمسار بين المزارع ومتاجر البقالة، مما يخفض بصمتها الكربونية.

تقليل سلسلة الإمداد يعني أيضًا أن الطعام يبقى طازجًا لفترة أطول، مما يقلل من هدر الطعام. يدعم هذا النهج الزراعي أيضًا التنوع البيولوجي، حيث لا يضر بالنباتات والحيوانات القريبة ويمكنه في الواقع المساهمة في نموها.

تقليل المخاطر المهنية

الزراعة العمودية ليست صديقة للبيئة فحسب – بل تقلل أيضًا من خطر الحوادث المرتبطة باستخدام الآلات الزراعية الكبيرة. وهذا يختلف عن الزراعة التقليدية التي تعاني من مخاطر صحية وسلامة. لذا، مع عدم استخدام آلات ثقيلة أو مواد كيميائية في الزراعة الداخلية، يتم تقليل خطر الإصابة بشكل كبير.

سلبيات الزراعة العمودية

نظرًا للعديد من فوائد الزراعة العمودية، فهي خيار رائع لحل العديد من مشاكل الزراعة اليوم. لكنها ليست حلاً كاملاً وتأتي مع عيوبها الخاصة.

اعتماد عالي على التكنولوجيا

الأتمتة هي المفتاح للكفاءة في الزراعة العمودية. البرمجيات، علم البيانات، والروبوتات هي بعض التقنيات المستخدمة في هذه المزارع لمراقبة المحاصيل وخلق ظروف نمو مثالية مثل الإضاءة والرطوبة ودرجة الحرارة.

هذا يجعل الزراعة العمودية تعتمد بشكل كبير على التكنولوجيا، مما يتطلب من المزارعين استثمارات كبيرة في تقنيات ومعدات متنوعة. وإذا فشل أي جهاز واحد، يمكن أن يعطل عملية الزراعة بأكملها، وبالتالي يقلل من الإنتاج. وليس ذلك فحسب، بل إن تكنولوجيا هذه الصناعة الناشئة لم تصل بعد إلى النضج.

تكاليف أولية وتشغيلية مرتفعة

الزراعة العمودية هي ببساطة مشروع مكلف — منذ البداية وحتى كل خطوة من العملية، يتطلب مبلغًا كبيرًا من المال. يشمل ذلك الأرض في المناطق الحضرية، التي عادةً ما تكون باهظة الثمن، والمعدات مثل الحواسيب، أنظمة التحكم المناخي، وحدات الرفوف، خطوط المياه، إضاءة LED، وغيرها.

تأتي معظم تكاليف الإنتاج الإجمالية للمزارع العمودية من استهلاك الطاقة وتكاليف الإضاءة. ثم هناك الحاجة إلى موظفين خبراء للعناية بالمزرعة وكذلك بصحة النباتات.

ومع ذلك، تعتمد تكاليف التشغيل إلى حد كبير على طريقة الزراعة المستخدمة، حيث أن الزراعة الجيوپونية، المائية، والهوائية لكل منها متطلباتها. ومع ذلك، من المتوقع أن تنخفض تكلفة معدات الزراعة الداخلية بشكل كبير مع تزايد شعبيتها وتقدم التكنولوجيا.

صيانة عالية

بينما تبدو فكرة زراعة النباتات في المدن رائعة، فإن البنية التحتية لمعالجة الحصاد مباشرة عادةً ما تكون غير موجودة وغالبًا ما يتعين نقلها. كما أن الزراعة تحت ظروف بيئية مُتحكم فيها تعيق التلقيح الطبيعي، مما يتطلب تبني مهمة يدوية مكلفة ودقيقة للتلقيح.

بالإضافة إلى ذلك، تتطلب المزارع العمودية مراقبة مستمرة، مما يعني استبدال أو صيانة المكونات التي تتعطل وإيلاء عناية خاصة عند تنظيف وتعقيم النباتات لتجنب خطر الإصابة بالآفات.

ولكن هذا ليس كل شيء. هذه التقنية، حتى الآن، مربحة فقط لعدد قليل من النباتات. التكلفة المرتفعة نسبيًا لزراعة نبات في الزراعة الافتراضية تعني أن الأطعمة الرخيصة ليست مجدية، ويجب اختيار تلك التي لديها إمكانات اقتصادية عالية فقط.

علاوة على ذلك، يجب الالتزام بجميع متطلبات الوكالة الصحية أو التنظيمية المحلية، وإذا تم ذلك دون إشعار مسبق، قد يؤدي إلى فرض غرامات كبيرة.

شعبية الزراعة العمودية

سوق الزراعة العمودية العالمي يشهد نموًا مستمرًا بالتوازي مع زيادة حجم السكان وتزايد شعبية العيش في المدن الحضرية. في عام 2022، وصل حجم سوق الزراعة العمودية إلى حوالي 5.6 مليار دولار ومن المتوقع أن يرتفع إلى أكثر من 35 مليار دولار بحلول عام 2032، وفقًا لـ Statista. من المتوقع أن يكون هذا الارتفاع في القيمة السوقية مدفوعًا إلى حد كبير بشعبية الطعام العضوي.

لذا، تكتسب الزراعة العمودية تبنيًا تدريجيًا على مستوى العالم، رغم أنها لا تزال في مراحلها الأولى ولم تنتشر بشكل متساوٍ عبر الكرة الأرضية.  

الولايات المتحدة تقود حاليًا تبني الزراعة العمودية، حيث لديها أكبر عدد من المزارع العمودية، مع Bowery Farming كأكبر عملية زراعة عمودية في البلاد. كما أن أمريكا الشمالية هي أكبر مساهم في سوق الزراعة العمودية العالمي ومن المتوقع أن تسجل معدل نمو سنوي مركب (CAGR) قدره 28.9٪ خلال الفترة 2023–2031، وفقًا لـ Straits Research.

في آسيا، يمكن العثور على مزارع عمودية في عدة دول مثل اليابان، الصين، سنغافورة، كوريا الجنوبية، تايوان، وتايلاند. تُعد YesHealth iFarm التي تتخذ من تايوان مقرًا لها واحدة من أقدم المزارع العمودية في العالم، ومرافقها في مدينة تاويوان هي أكبر مزرعة عمودية داخلية في آسيا.

في أوروبا، تتصدر المملكة المتحدة، فرنسا، ألمانيا، وهولندا هذا التبني. من المتوقع أن يسجل القارة معدل نمو سنوي مركب (CAGR) قدره 26.7٪ خلال السنوات الثماني القادمة. في المملكة المتحدة، تدير شركة Jones Food Company أكبر مزرعة عمودية في أوروبا، تمتد على أكثر من 5,000 متر مربع. يقع مركز الابتكار المتطور بالقرب من مدينة بريستول ويعمل على زراعة الزهور والفواكه والخضروات وحتى الكروم على نطاق تجاري. من خلال مزرعته العمودية، تهدف الشركة إلى المساعدة في إنهاء اعتماد المملكة المتحدة على الأطعمة المستوردة.

أما بالنسبة للشرق الأوسط، فإن الكويت والإمارات تتصدران الجهود، حيث تخطط Badia Farms في الإمارات لتقليل استهلاك المياه في البلاد بشكل كبير وتقليل استيراد الخضروات، بينما في الكويت، افتتحت NOX Management أول مزرعة داخلية واسعة النطاق.

شركات الزراعة العمودية 

مع تزايد الزراعة العمودية واكتسابها للزخم وتوقع نموها بشكل كبير، يشهد السوق نموًا في عدد الشركات التي تستخدم هذه التقنية الزراعية. دعونا نلقي نظرة على بعض الأسماء البارزة في هذا المجال:

1. AeroFarms 

تركّز هذه الشركة الرائدة في تكنولوجيا الزراعة على إحداث ثورة في الزراعة من خلال تطوير حلول زراعية مستدامة، فعّالة، وقابلة للتوسع. تقوم AeroFarms بزراعة مجموعة واسعة من الخضروات الورقية، بما في ذلك الخس، الكيل، الجرجير، والميكروغرين. تستخدم الشركة الذكاء الاصطناعي (AI) وعلم نباتات لتحسين طريقة زراعة المنتجات الطازجة وتوزيعها محليًا وعالميًا.

تقع الشركة في أبوظبي، وقد تعاونت مع عمالقة التجزئة الأمريكيين مثل Whole Foods وWalmart لبيع خضرواتها الورقية. تُعد AeroFarms أيضًا أول شركة زراعة داخلية تُعترف بها كـ B Corporation معتمدة، وقد طورت تقنية الزراعة الهوائية التي توفر ظروف نمو مثالية للنباتات. كان من المقرر أن تصبح الشركة عامة بعد دمجها مع Spring Valley في عام 2021 في صفقة كانت ستُقَيِّم الشركة بـ 1.2 مليار دولار، لكنها ألغتها في وقت لاحق من ذلك العام.

2. CubicFarms

تمكّن تقنيات نظام HydroGreen Grow ونظام HydroGreen Automated Vertical Pastures التي طورتها CubicFarms الكندية المزارعين من زراعة علف حيواني طازج ومغذي داخلية، بشكل موثوق ومتسق.

تبلغ قيمتها السوقية 5.7 مليون دولار، وسعر سهمها (CUBXF) يتداول حاليًا عند 0.0269 دولار، بانخفاض 10.3٪ منذ بداية العام. ربحية السهم (EPS) للاثني عشر شهرًا الأخيرة هي -0.20، ونسبة السعر إلى الأرباح P/E (TTM) هي -0.13. في الربع الثاني من عام 2023، أعلنت الشركة عن إيرادات قدرها 3.3 مليون دولار.

3. AgriCool

تُزرع هذه الشركة الناشئة الفرنسية في مجال تكنولوجيا الزراعة فواكه وخضروات محلية وخالية من المبيدات، خاصة الفراولة، البقدونس، الريحان، والكزبرة، في مزارع حضرية.

تستخدم AgriCool نظام مياه مغلق الحلقة لتوفير ظروف نمو مثالية، وإضاءة LED لتنظيم شدة الضوء والطيف، وحاويات شحن مُعاد تدويرها تُسمى cooltainers لإنتاج طعام بدون أي مواد حافظة.

حصلت الشركة على تمويل قدره 41.9 مليون دولار عبر خمس جولات تمويل، حيث بلغت قيمتها 38.36 مليون دولار في يوليو 2017. جاء أحدث تدفق للأموال من بيع أصول في 2 يونيو 2022.

4. Bowery Farming

تستخدم Bowery Farming الزراعة العمودية الداخلية لإنتاج محاصيل تتراوح من الفراولة إلى الخس وغيرها من الخضروات الورقية التي يمكن شراؤها من Walmart وSafeway وWholeFoods وFreshDirect وAmazon.

تدمج تقنيتها المملوكة برامجًا وأجهزة ومستشعرات، والذكاء الاصطناعي، وأنظمة الرؤية الحاسوبية، ونماذج التعلم الآلي، والروبوتات لمراقبة كل محصول وتنبيه المزارعين عندما يحين وقت الحصاد. تمتلك الشركة ثلاث مزارع عمودية في ماريلاند، نيوجيرسي، وبنسلفانيا.

جمعت Bowery ما مجموعه ما يقرب من 631 مليون دولار عبر تسع جولات تمويل، وكانت الأخيرة بمبلغ 8.4 مليون دولار في فبراير 2022، وفقًا لـ CB Insights. بلغت قيمة الشركة في مايو 2021 حوالي 2.3 مليار دولار.

5. Agrify Corporation

بقيمة سوقية تبلغ 2.647 مليون دولار، تقدم Agrify Corporation (NASDAQ: AGFY) وحدات الزراعة العمودية بالإضافة إلى برنامج Agrify Insights كخدمة سحابية (SaaS). كما تبيع الشركة إضاءة LED للنمو ومنقّيات تستهدف قطاع القنب.

سهمها حاليًا منخفض بنسبة 75٪ هذا العام حيث يتداول عند 1.63 دولار، وإيراداتها المبلغ عنها للاثني عشر شهرًا الأخيرة هي 77.64 مليون دولار.

6. Hydrofarm Holdings

Hydrofarm Holdings هي شركة مدرجة في البورصة (NASDAQ: HYFM) تُصنّع وتوزّع معدات وإمدادات مثل أضواء النمو عالية الكثافة وحلول التحكم المناخي للزراعة العمودية. لديها تسعة مراكز توزيع: ستة في الولايات المتحدة، واثنان في كندا، وواحد في إسبانيا.

سهم الشركة ذات القيمة السوقية 45 مليون دولار يتداول حاليًا عند 0.99 دولار، بانخفاض 36.7٪ منذ بداية العام (YTD). سجلت HYFM أعلى مستوى لها على الإطلاق حوالي 95.50 دولار في أوائل 2021. في الوقت نفسه، ربحية السهم (EPS) (TTM) هي -1.96، نسبة السعر إلى الأرباح P/E (TTM) -0.51، ونسبة السعر إلى المبيعات (TTM) هي 0.17. بالنسبة للربع الثاني من عام 2023، أعلنت الشركة عن صافي مبيعات قدرها 63.1 مليون دولار وEBITDA معدل قدره 2.5 مليون دولار.

أفكار ختامية

كما رأينا، تستعد الزراعة العمودية لتغيير مشهد الزراعة، حيث تقدم منتجات محلية طازجة وتساعد على زيادة إنتاج الغذاء مع تجاوز عدد سكان العالم 8 مليارات في عام 2023.

في حين يظل الوقت والمال أكبر عقبة، قد يتمتع الذين يسلكون طريق الزراعة العمودية بميزة البدء المبكر لتعظيم الإنتاج مع الحد الأدنى من استخدام الموارد الطبيعية.