Thủy canh đèn LED

Nếu được áp dụng tốt, mô hình này có thể giúp tăng sản lượng lương thực địa phương mà không gây ô nhiễm hoặc sử dụng các nguồn tài nguyên khan hiếm, chẳng hạn như dầu.

Nguyên lý của mô hình bắt đầu với chất thải của cá, vốn chứa rất nhiều amoniac. Giun sống trong chất nền phía trên sẽ chuyển đổi amoniac này thành nitrat, hoạt động như một loại phân bón. Cây hấp thụ nitrat và đồng thời lọc nước cho cá. Sau một thời gian, cá sẽ thải amoniac ra ngoài, và vòng tuần hoàn tiếp tục.

Kết quả của mô hình là hoạt động sản xuất lương thực mật độ cao có thể ứng dụng trong nhà hoặc trong các khu công nghiệp lớn. Nó phù hợp với không gian đô thị hoặc trên đất bị hạn hán, ô nhiễm hoặc khó canh tác. Bằng việc mang lại cả lương thực và thủy sản, mô hình giúp giảm tải áp lực đánh bắt ngoài đại dương cũng như giảm ô nhiễm môi trường.

Mô hình có thể hoạt động quanh năm (đối với các hệ thống trong nhà), và thậm chí còn hiệu quả hơn so với thủy canh khi tạo ra được hai sản phẩm chỉ với một nguồn nước. Thức ăn cho cá là đầu vào chính duy nhất được yêu cầu, vốn có thể kiểm soát sinh học dễ hơn so với sâu bệnh khi đặt cạnh mô hình nông nghiệp truyền thống.

Kate Humble, phóng viên BBC, hiện đang điều hành trang trại Humble by Nature trên một ngọn đồi phía trên thung lũng Wye (xứ Wales). Nhóm của cô đã xây dựng một nhà kính năng lượng mặt trời với ba bể cá rô phi lớn và 12 luống rau trồng.

Nước được bơm liên tục từ các bể vào khu vực trồng rau, nơi từng luống rau được gắn một ống siphon thông minh để thoát nước. Rễ cây cùng giun và vi khuẩn sống bên dưới, trong môi trường thoát nước liên tục, rất thuận lợi để canh tác nhanh chóng. Cây trồng hấp thụ chất thải của cá và nước sạch được bơm trở lại bể.

Công nghệ này có giá trị về mặt hữu cơ khi việc bổ sung phân bón hoặc thuốc trừ sâu cho cây trồng sẽ sớm làm hỏng cá, trong khi cá khi ăn chất kháng sinh sẽ gây hại cho cây trồng. Trong mọi trường hợp, nhu cầu về hóa chất nông nghiệp và thuốc kháng không nhiều.

Việc sử dụng rộng rãi các hóa chất nông nghiệp trong sản xuất thực phẩm hiện tại khiến chúng ta dễ “tổn thương” hơn. Hầu hết hoạt động sản xuất lương thực phụ thuộc vào dầu và do đó dễ bị ảnh hưởng bởi biến động giá, bên cạnh việc ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sự bền vững về mặt lâu dài.

Mô hình trồng rau nuôi cá dựa vào hệ sinh thái cân bằng liên tục của cá, rau trồng, vi khuẩn và sâu. Duy trì sự cân bằng này có thể phức tạp. Chi phí thiết lập và sử dụng năng lượng cũng là một vấn đề khi nó thay đổi tùy theo khí hậu và các loài cá (từ cá hồi đến cá tầm, cá rô phi đến cá da trơn - tất cả đều có các yêu cầu khác nhau).

Các nhân viên thuộc Trung tâm Trồng rau Nuôi cá ở Châu Âu đang nghiên cứu các vật liệu tái chế để giảm chi phí xây dựng và thiết lập các thí nghiệm đo lường để xác định chính xác chi phí phát triển các loại cây trồng khác nhau trong điều kiện khí hậu chẳng hạn ở Sheffield hay London.

Họ cũng đang phát triển các hệ thống giám sát và kiểm soát mã nguồn mở cho mô hình này. Dữ liệu sẽ được chia sẻ với những người nuôi trồng lâu năm để tạo nên các “cộng đồng ảo” cùng nhau phát triển và lan rộng mô

Nhưng vẫn còn nhiều thứ để tìm hiểu. Các nhân viên của Trung tâm vẫn đang cố gắng hiểu rõ hơn về cách thức cá và rau có thể cộng sinh cùng nhau, và sẽ sớm có các giải pháp sáng tạo để sản xuất thực phẩm có mật độ cao, chất lượng cao và bền vững hơn tại địa phương.

Chúng ta hiện đang phải dựa vào việc luân chuyển thực phẩm toàn cầu, vốn sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi các cuộc chiến tranh, hỗn loạn khí hậu hoặc giá dầu bay hơi.

Tăng năng suất sản xuất lương thực tại địa phương có thể giúp chúng ta tăng khả năng phục hồi và kiểm soát lương thực tốt hơn, cũng như giảm lượng muối, đường và chất bảo quản - vốn là nguyên nhân dẫn đến bệnh tiểu đường và bệnh tim. Trên cuộc chiến đó, mô hình trồng rau nuôi cá có thể là một giải pháp đơn giản nhưng đầy hiệu quả.