نظرة عامة على أحدث التطورات في "مصانع النباتات" في الصين واليابان وهولندا

حاليًا، هناك عدة أنواع ممثلة من "مصانع النباتات" في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك مصانع الزراعة الدقيقة التي يمثلها اليابان ومصانع الزراعة واسعة النطاق التي تمثلها هولندا.

تقوم الشركات الصينية مثل JD.com وCOFCO بتقديم تقنيات "مصانع النباتات" للزراعة التجريبية. ومن خلال التحقيق، يعرض هذا التقرير أحدث مستويات التطور لـ"مصانع النباتات" في الصين واليابان وهولندا.

الدور الصيني في مصانع النباتات

يقال إن "مصنع النباتات" التابع لشركة JD.com في تونغتشو، بكين، هو واحد من أكبر المصانع في الصين الذي يجمع بين التكنولوجيا اليابانية باستخدام كل من ضوء الشمس والضوء الاصطناعي. في هذا الدفيئة التي تغطي أكثر من 10,000 متر مربع، يمكنك رؤية كيف تنمو الخضروات بدون تربة.

درجة الحرارة داخل مصنع النباتات مناسبة. لا تنمو الخضروات في التربة، بل تزرع بشكل منظم على أسرّة زراعة ترتفع أكثر من متر واحد فوق الأرض، ويمكن سماع صوت تدفق الماء بشكل خافت. للوهلة الأولى، يشبه "مصنع النباتات" بأكمله مختبرًا كبيرًا. عند رفع اللوحة الأساسية لسرير شتلات الخس، يتدفق سائل ضحل من أعلى السرير إلى الأسفل؛ حيث تكون جذور الخس المتطورة مغمورة في هذا السائل، مما يكشف أن صوت الماء ينبع من هنا.

تعمل هذه السوائل كمحاليل مغذية للنباتات، وهي تعادل "الحليب الصناعي" للنباتات. تُضاف عناصر غذائية مختلفة إلى الماء وفقًا لاحتياجات كل نبات؛ على سبيل المثال، "نظرًا لأن السبانخ تحتوي على نسبة أعلى من البوتاسيوم، يتم إضافة المزيد من البوتاسيوم إلى المحلول المغذي". وفقًا للتقارير، تعتمد "مصنع النباتات" الطريقة اليابانية المسماة "الزراعة المائية ذات التدفق الضحل". تتيح طريقة الزراعة هذه التحكم في درجة حرارة المحلول المغذي، وتمكن جذور الخضروات من امتصاص الأكسجين بفعالية، وتوفر المياه، حيث تصل نسبة إعادة استخدام المحلول المغذي إلى 90%. تشير الحسابات إلى أن زجاجة واحدة تقريبًا من المياه المعدنية تكفي لزراعة خضار واحدة، مع استهلاك مياه يبلغ فقط 3% مقارنة بالزراعة التقليدية في التربة.

في عام 2018، قدمت شركة JD.com تقنيات ومعدات متعلقة بـ "مصنع النباتات" من شركة ميتسوبيشي كيماكل اليابانية، بما في ذلك البذور ومحاليل المغذيات، وكلها مستوردة من اليابان. أكبر ميزة لهذه الخضروات هي عدم استخدام أي مبيدات حشرية. السر وراء عدم الحاجة إلى المبيدات يكمن في عزل مسببات الأمراض في "مصنع النباتات" من خلال "الزراعة بدون تربة".

قامت JD.com أيضًا بتقديم تقنيات أساسية من ميتسوبيشي اليابانية، بما في ذلك صناديق الشتلات. من خلال النوافذ الزجاجية الصغيرة في صناديق الشتلات، يمكن رؤية صفوف من الأرفف متعددة الطبقات مملوءة بالشتلات حديثة الإنبات. تسمح صناديق الشتلات بضبط شدة الضوء، وتركيز ثاني أكسيد الكربون، ودرجة الحرارة، والرطوبة. يمكن إنتاج دفعة من الشتلات في غضون 8 إلى 10 أيام، مما يقلل دورة الشتلات التقليدية بأكثر من النصف. بعد إخراجها من صناديق الشتلات، تزرع هذه الشتلات في أحواض الزراعة. بعد 20 إلى 30 يومًا من النمو، يمكن حصاد محصول واحد. على سبيل المثال، بالنسبة للخس، يمكن تحقيق 12 إلى 14 حصادًا سنويًا، مقارنة بحوالي 3 إلى 4 حصادات سنويًا في الزراعة المفتوحة.

حاليًا، جميع بذور الخضروات في "مصنع النباتات" التابع لـ JD.com مستوردة من اليابان. كما تجري JD.com تجارب تربية مع مؤسسات بحثية محلية للاستعداد لاستخدام البذور المنتجة محليًا. من حيث اتجاه التربية، يتقدم اليابان على الصين؛ فقد تجاوزت اتجاهات التربية في اليابان مرحلة السعي وراء الكفاف الأساسي وتركز أكثر على المذاق والنكهة. لا تزال معظم جهود التربية في الصين تركز على الإنتاجية، لكن هناك شريحة من المستهلكين ذوي الدخل المرتفع تقدر المذاق، وتستهدف خضروات "مصنع النباتات" هذه الشريحة.

الخس من "مصانع النباتات" أكثر طراوة وقرمشة بالفعل من الخس العادي في السوق. خلال الجائحة، كانت الخضروات من "مصانع النباتات" مطلوبة أكثر من المعروض. من حيث السعر، يُباع الخس العضوي العادي بحوالي 6 يوان لكل 200 جرام، بينما يكلف خس "مصنع النباتات" حوالي 7.5 يوان. يمكن للمستهلكين تقديم الطلبات عبر تطبيق JD.com في الصباح واستلام منتجاتهم في أسرع وقت بحلول بعد الظهر.

بالنسبة لـ "مصانع النباتات"، وصل مستوى التكنولوجيا المحلية للأجهزة والبرمجيات إلى الاكتفاء الذاتي، دون وجود نقاط اختناق حرجة. ومع ذلك، لا يزال من غير الممكن محليًا تحقيق دقة أعلى في التحكم بالنظام وعمر أطول للمعدات، كما هو الحال في هولندا واليابان. "الأمر يشبه الرقائق الإلكترونية: لا يمكننا تحقيق الدقة العالية جدًا، لكننا نستطيع تلبية الاحتياجات الأساسية". علاوة على ذلك، لا تزال هناك فجوة معينة بين الصين والدول المتقدمة مثل هولندا واليابان في مجال تربية النباتات.

"مصنع النباتات" الهولندي يقدم حلولاً مخصصة

"دخلت الزراعة الهولندية عصر 4.0!" ذكرت مجلة فيرتشافتسفوخه الألمانية أن صادرات المنتجات الزراعية الهولندية، مثل الفواكه والخضروات، سجلت رقماً قياسياً جديداً العام الماضي. وفي خضم أزمة الغذاء العالمية البارزة، دخلت "مصانع النباتات" الهولندية تدريجياً مرحلة الإنتاج الضخم والتوريد المنتظم.

ومن الأمثلة على ذلك "مصنع النباتات" GROWx الواقع في مجمع أعمال جنوب شرق أمستردام. من الخارج، لا يختلف هذا "المصنع" كثيرًا عن أي شركة عادية. لكن عند الدخول إلى الداخل، تكتشف أنه يختلف اختلافًا كبيرًا عن الدفيئة الزجاجية: فالمساحة أكثر انغلاقًا، ويوجد فيها بطل إضافي وهو مصباح النمو.

يجب على الزوار الذين يدخلون منطقة الزراعة ارتداء بدلات عمل زرقاء وقبعات واقية. تزرع "مصنع النباتات" هذا بشكل أساسي السبانخ والخس والكرنب وغيرها من المحاصيل. وعلى الرغم من أن مساحة المصنع تبلغ 2000 متر مربع، إلا أنه يحتوي على عدة طبقات زراعة عمودية، مما يجعل المساحة الفعلية المستخدمة ثلاثة إلى أربعة أضعاف مساحة الأرض.

بالإضافة إلى تقنيات التحكم في غرفة المناخ مثل درجة الحرارة والرطوبة والتهوية، فإن العنصر الأكثر أهمية هو مصابيح نمو النباتات LED التي تنبعث منها ضوء أرجواني. ومن المعروف أن مصابيح النمو هذه مقدمة من مصنع هولندي محترف لمصابيح نمو النباتات LED ويمكن ضبطها وفقًا لأنواع النباتات ودورات النمو المختلفة، مما يسمح للخضروات بالنمو بشكل أسرع وأفضل، بل وقد تؤثر على طعمها.

يمكن لـ "مصانع النباتات" تجنب تأثير التغيرات الجوية، وتتيح البيئة القابلة للتحكم للمحاصيل تحقيق جودة عالية وإنتاجية مرتفعة. تتيح لنا هذه الاستقرار أيضاً "تخصيص المنتجات" وفقاً لاحتياجات تجار التجزئة وحتى العملاء النهائيين. يمكنك طلب "الخضروات الموسمية" في أي وقت، ونضمن التسليم في الوقت المحدد.

ومع ذلك، فإن "مصانع النباتات" لها أيضًا عيوب. العيب الرئيسي هو التكلفة المرتفعة: فبناء الغرف المناخية اللازمة لـ"مصنع النباتات" يكلف حوالي ثلاثة أضعاف تكلفة الدفيئة الزجاجية ذات المساحة نفسها، كما أن مصابيح النمو LED التي تعمل على مدار 24 ساعة باهظة الثمن بنفس القدر. مقارنة بالزراعة التقليدية، فإن الاستثمار الأولي ونفقات التشغيل أعلى عدة مرات. ثانيًا، تفرض "مصانع النباتات" متطلبات أعلى على المزارعين، الذين يجب ألا يعرفوا فقط كيفية الزراعة، بل أيضًا أن يمتلكوا معرفة واسعة بعلم النبات والعلوم البيئية. بسبب التكاليف المرتفعة المختلفة، تكون أسعار الفواكه والخضروات المزروعة عدة أضعاف أسعار المنتجات المماثلة في السوق.

ومع ذلك، فإن شركة GROWx واثقة من الآفاق المستقبلية. لقد أصبح نقص الغذاء مشكلة عالمية، خاصة في المدن الكبرى، وتعد "مصانع النباتات" مناسبة بشكل خاص للبيئات الحضرية. حاليًا، تشارك العديد من شركات الأغذية الهولندية، والمتاجر الكبيرة، والشركات الناشئة، وغيرها أيضًا في بناء "مصانع النباتات".

لا يمكن فصل صعود "مصانع النباتات" عن دفع العديد من الشركات الرائدة الهولندية، والتي تغطي مراحل عديدة بما في ذلك بناء غرف المناخ، وتربية البذور، والتسميد، والإضاءة. كما تستضيف هولندا جامعة فاخينينجن، وهي أعلى جامعة زراعية تصنيفاً في العالم. وقد حصلت مشاريع "مصانع النباتات" أيضاً على دعم من الحكومة الهولندية، التي تهدف إلى إنشاء شبكة وطنية لـ "مصانع النباتات". في المستقبل، ستدخل منتجاتها تدريجياً إلى المنازل العادية وتتوسع نحو أوروبا ومناطق أخرى.

دخلت منتجات "مصنع النباتات" إلى المنازل اليابانية العادية

في اليابان، لم تعد "مصنع النباتات" مفهوماً رائداً، بل أصبحت تجربة حياتية عملية. في المتاجر الكبرى اليابانية، يمكن رؤية منتجات العلامة التجارية "Vegetus" بشكل متكرر: أكياس شفافة مربعة تحتوي على خضروات طازجة لا تحتاج إلى غسل ويمكن استخدامها مباشرة في السلطات أو السندويشات. جميعها مزروعة بدون تربة وتشترك في الأصل نفسه – "مصنع النباتات".

تعاونت سلسلة متاجر الراحة اليابانية فاميلي مارت مع شركة فايتيك فيجيتابل فاكتوري المحدودة لبيع شطائر مصنوعة من خضروات "مصنع النباتات" في أكثر من 16000 متجر على مستوى البلاد. تشارك عمالقة التكنولوجيا مثل مجموعة طوكيو للطاقة الكهربائية، وفوجيتسو، وPanasonic، وشارب بنشاط في بناء "مصانع النباتات"، وحتى الأفراد بدأوا يعتبرون "مصانع النباتات" خيارًا استثماريًا مفضلاً.

شهدت اليابان ظهور "مصانع النباتات" لأول مرة في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي. في ذلك الوقت، كانت الصناعة المحلية تمر بمرحلة تحديث، مما أدى إلى التخلص من كميات كبيرة من المعدات الصناعية. وفي الوقت نفسه، أدى شيخوخة السكان في اليابان إلى انخفاض عدد المزارعين. قدمت الحكومة اليابانية سياسات تشجع المصانع على إعادة استخدام المعدات القديمة في الزراعة. ونتيجة لذلك، بدأ العديد من العلماء في البحث في الإضاءة الاصطناعية. وحتى يومنا هذا، لا تزال اليابان رائدة عالميًا في مجال الإضاءة الاصطناعية لـ"مصانع النباتات".

وفقًا لتقرير صادر عن صحيفة نيكي، يُعد اليابان من الدول التي لديها عدد كبير نسبيًا من مصانع النباتات على مستوى العالم. ذكرت جمعية البستنة في المنشآت اليابانية (حي تشو، طوكيو) أنه حتى فبراير من هذا العام، كان هناك 386 "مصنع نباتات" في اليابان. ومع ذلك، تظهر الإحصاءات أن العديد من "مصانع النباتات" تواجه خسائر بسبب أسباب مثل الإفراط في المعدات واستهانة الشركات بتحديات تطوير قنوات المبيعات.

صرح ماكاري فوجيموتو، المدير الممثل لجمعية إنوبليكس العامة المدمجة، في مقابلة أن تكلفة المعدات لإنشاء "مصنع نباتي" تتراوح تقريبًا بين 60 و70 مليون ين (100 يساوي تقريبًا 6.4 يوان صيني). وللتخفيف من تأثير درجات الحرارة الخارجية، من الضروري إضافة طبقات عزل وتركيب أنظمة تكييف هواء في المبنى، بتكلفة تقدر بنحو 20 إلى 30 مليون ين. لذلك، يتراوح إجمالي الاستثمار المطلوب بين 80 و100 مليون ين. وأبلغ الصحفيين بأن المباني الصناعية أو المستودعات القياسية مناسبة، بشرط أن يكون ارتفاع السقف بين 2.5 و3 أمتار وأن تتراوح المساحة بين 600 و700 متر مربع.

تشير التقارير إلى أنه في السنوات الأخيرة، ومع تراكم التقنيات التي تقلل من تكاليف المياه والكهرباء والتدفئة والعمالة، بالإضافة إلى معرفة الزراعة، ازداد حجم "مصانع النباتات". كما أصبح سعر إضاءة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) الموفرة للطاقة أكثر معقولية بشكل متزايد، و"بدأت الأرباح تظهر بوادر مشجعة". اليابان هي الدولة الأسرع نمواً في مجال إضاءة LED على مستوى العالم. في عام 2014، حصل عالمان يابانيان وعالم ياباني-أمريكي على جائزة نوبل لعملهم على مصابيح LED الزرقاء. منذ عام 2017، اعتمدت أكثر من 95% من "مصانع النباتات" الجديدة التي شيدت في اليابان تقنية LED.

بالإضافة إلى الحاجة إلى رأس مال ابتدائي كبير، فإن تقنية معدات "مصانع النباتات" اليابانية ليست ناضجة بعد. حاليًا، تتكون أكثر من 90٪ من الإنتاج في "مصانع النباتات" اليابانية من الخضروات الورقية مثل الخس. يصعب تحقيق الإنتاج الضخم للخضروات الثمرية مثل الطماطم أو المحاصيل الجذرية مثل البطاطس في "مصانع النباتات"، لأن الإضاءة مطلوبة ليس فقط من الأعلى ولكن أيضًا من الجوانب. في الوقت الحالي، لا تزال مختبرات الأبحاث في جامعة تشيبا في اليابان تجري تجارب على الإنتاج المستقر للفراولة في "مصانع النباتات". على الرغم من أن الفراولة نوع من الفاكهة، إلا أن سيقانها تنمو أفقيًا بدلاً من عموديًا، مما يسهل عليها تلقي الضوء بشكل متساوٍ. حاليًا، يتم استيراد الفراولة المستخدمة في صنع الكعك في اليابان من الخارج. بمجرد نضوج تقنية زراعة الفراولة في "مصانع النباتات"، سيكون هناك إمكانات سوقية كبيرة.