Vertical farming là mô hình trang trại thẳng đứng là mô hình cây trồng được trồng trên các lớp xếp chồng lên nhau trong không gian kín được kiểm soát chặt chẽ về ánh sáng, độ ẩm, dinh dưỡng và sâu bệnh hại.
Vertical farming được đưa ra bởi Dickson Despommier – giáo sư tại trường Đại học Columbia lần đầu tiên vào năm 1999 và lúc đó ông cùng với các học trò của mình đã thiết kế ra được mô hình nông nghiệp mà có thể cung cấp thực phẩm cho 50.000 người.
Theo các dự báo của FAO – tổ chức lương thực thực phẩm thế giới thì đến năm 2050 thế giới sẽ tăng lên thêm 3 tỷ người, cùng với đó hiện nay 80% diện tích đất có thể làm nông nghiệp đã được sử dụng. Kèm theo đó là sự thu hẹp về diện tích đất nông nghiệp do biến đổi khí hậu, và cho các công trình xây dựng.
Theo xu hướng đó, việc tăng sản lượng trên một diện tích là một trong những giải pháp được chú ý tới. Mô hình vertical farming đã và đang là ứng cử viên sáng giá nhất để có thể giải quyết được vấn đề này. Mô hình này có cấu trúc khép kín, cây trồng có thể được phát triển trong môi trường thủy canh hoặc khí canh. Với các cảm biến và hệ thống IOT các thông số về ánh sáng sử dụng đèn LED 1 bước sóng, nhiệt độ và dinh dưỡng sẽ được tối ưu hóa cho từng loại cây trồng, thời điểm thu hoạch cũng được tính toán để thu được tối da dinh dưỡng từ cây và tối ưu chi phí.
Mô hình Vertical Farming tại Aerofarm - công ty chuyên về nông nghiệp được định giá khoảng 1.2 tỷ USD
Chính vì khả năng lưu động, mật độ sinh khối cao , mà các vertical farms có thể được đặt ngay trong thành phố hoặc các trung tâm đô thị đông người – nơi được dự đoán sẽ chiếm 80% dân số toàn thế giới vào năm 2050. Không những vậy, việc áp dụng mô hình này có những ưu điểm như:
- Giảm chi phí vận chuyển và bảo quản thực phẩm tươi sạch
- Không phụ thuộc với đất canh tác, môi trường khí hậu bên ngoài
- Trồng được quanh năm
- Trồng được nhiều loại cây của nhiều vùng miền quốc gia khác nhau
- Giảm lượng nước tiêu thụ xuống còn 5% so với mô hình canh tác trên đất
- Giảm lượng khí thải nhà kính
Tuy nhiên, mô hình vertical farming cũng có một số nhược điểm như:
- Chi phí đầu tư ban đầu rất lớn
- Chỉ thích hợp với các loại cây như rau, thảo mộc, các loại cây như cây ăn trái thì không phù hợp
- Đòi hỏi lao động có trình độ cao, hiểu biết nhiều về khoa học kỹ thuật.