با رشد روزافزون جمعیت و کاهش منابع طبیعی، چالش تأمین امنیت غذایی و استفاده بهینه از زمین، آب و انرژی بیش از پیش اهمیت یافته است. کشاورزی سنتی، به دلیل وابستگی شدید به شرایط اقلیمی و مصرف بالای منابع، دیگر پاسخگوی نیازهای جوامع امروزی نیست. از این رو، فناوری‌های نوین مانند گلخانه‌های هوشمند، به عنوان راهکاری کارآمد برای افزایش بهره‌وری و کاهش مصرف آب در کشاورزی مطرح شده‌اند.
گلخانه‌های هوشمند با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، نظارت دقیق بر عوامل محیطی مانند دما، رطوبت و نور را امکان‌پذیر می‌کنند و نقش مهمی در افزایش تولید و کاهش وابستگی به واردات دارند. در این راستا، ایران نیز با تدوین سند ملی توسعه گلخانه‌ها، گام‌های مهمی در مسیر کشاورزی پایدار برداشته است.
رضا آزادی، فارغ‌التحصیل دکتری تخصصی در رشته بیوتکنولوژی گیاهی، عضو هیأت علمی و رئیس پژوهشکده گلخانه و محیط‌های کنترل‌شده است. وی سال‌ها به عنوان استادیار پژوهشی در پژوهشکده چای به تحقیق و مطالعات علمی پرداخته و در زمینه‌های مختلفی از جمله کشت بافت، مارکرهای مولکولی و استخراج و شناسایی ترکیبات مؤثره گیاهان دارویی تخصص دارد.
****
در شرایط بحرانی کنونی، چگونه می‌توان از منابع آبی موجود به‌صورت بهینه استفاده کرد؟
-ما در منطقه‌ای از جهان قرار داریم که با چالش‌های جدی کم‌آبی مواجه است. این مسئله در چارچوب اهداف تعیین‌شده توسط سازمان ملل متحد برای سال 2024 نیز مورد توجه قرار گرفته است.
در کشور ایران، بعلت بحران آب، شرایط کنونی به گونه‌ای است که امکان اجرای پروژه‌های بلندمدت با تأثیرگذاری قابل‌توجه وجود نداشته و درواقع، برخی فرصت‌های وابسته به منابع آبی را از دست داده‌ایم. بطوریکه کشور از وضعیت کسری تجمعی 143 میلیارد مترمکعبی رنج برده و در شرایط فعلی، اقدامات کوتاه‌مدت نیز نمی‌توانند به‌سرعت نتیجه‌بخش باشند. این منابع ارزشمند، مانند یک صندوق یا بانک، به‌طور مداوم مورد برداشت قرار گرفته‌اند، بدون آنکه به‌درستی تامین و تغذیه شوند.
اهمیت آبخوان‌ها فراتر از یک منبع آبی است، چرا که نقش حیاتی در زیست‌بوم، مهاجرت‌ها و گذار از تغییرات اقلیمی دارد. بنابراین در سطح کلان؛ لازم است دقت نماییم در حوزه کشاورزی چگونه برنامه ریزی شود تا بتوانیم هم به فکر توسعه باشیم و هم مراقبت از منابع پایه کشور را دنبال نماییم.
در ایران، بعلت بحران آب، شرایط کنونی به گونه‌ای است که امکان اجرای پروژه‌های بلندمدت با تأثیرگذاری قابل‌توجه وجود نداشته و در واقع، برخی فرصت‌های وابسته به منابع آبی را از دست داده‌ایم
توسعه گلخانه‌های هوشمند چه تأثیری بر امنیت غذایی دارد؟
–به تازگی سنددانش‌بنیان امنیت غذایی با مشارکت متخصصان از رشته‌های گوناگون به سرپرستی جناب آقای دکتر اسکندر زند تدوین و منتشر شده‌است. در این سند، به موضوعاتی نظیر گلخانه‌ها، بهره‌وری کشاورزی، افزایش عملکرد محصولات خاص و مدیریت بهینه منابع آبی پرداخته شده است. این سند، علی‌رغم ارزش بالایی که دارد، برای اجرایی شدن نیازمند ضمانت اجرایی قوی و اقدامات زیربنایی است.
ابزارهای اجرایی باید به کار گرفته شوند تا این سند از مرحله نظری به عمل برسد. در همین راستا، بنده و تیم پژوهشی پژوهشکده گلخانه و محیط‌های کنترل‌شده، بر اساس دستور مقام محترم وزارت، و برگرفته از سند توسعه هفتم و سند امنیت غذایی، اقدام به تدوین سند ملی توسعه گلخانه‌ها کردیم.
بطورکلی مفهوم توسعه نیازمند رویکردی واقع‌بینانه است. باید مشخص شود که از چه زاویه‌ای به توسعه می‌نگریم؟ و این توسعه، چه فرصت‌ها و چالش‌هایی به همراه دارد؟ و آیا توسعه در سطح ملی یا منطقه ای اتفاق می‌افتد یا بین‌المللی است؟
به نظر من، دیگر نمی‌توان توسعه را به‌صورت خطی و ساده تعریف کرد. نباید صرفاً از منظر کمی به آن نگریست، بلکه باید تمامی ابعاد آن را در نظر گرفت. از همین رو، در تدوین سند ملی توسعه گلخانه‌ها، نگاهی چندرشته‌ای اتخاذ کرده‌ایم، زیرا توسعه گلخانه‌ها موضوعی فراتر از یک گرایش علمی است و نیازمند تعامل و همکاری میان تخصص‌های مختلف است.
گلخانه‌های هوشمند چه نقشی در کاهش وابستگی به واردات دارند؟
-در حال حاضر، بهره‌وری اراضی کشاورزی پایین است و در کنار آن، با چالش‌هایی در زمینه آب و انرژی مواجه هستیم. زمین‌های کشاورزی نیز در حال کوچک‌تر شدن هستند و جوانان کشور چندان علاقمند به فعالیت در حوزه کشاورزی نیستند. در چنین شرایطی، تعریف ما از واردات این است که محصولات اساسی را در داخل تولید کنیم و محصولات پرمصرف از نظر منابع آبی را از خارج وارد کنیم.
در بحث تراز تجاری، هر کشور یا منطقه‌ای، با توجه به عوامل مختلفی مانند اقلیم، شرایط آب‌وهوایی، فناوری و مهارت‌های کشاورزی، در برخی محصولات توانایی تولید و عرضه دارد و در برخی دیگر، نیازمند واردات است. برخی محصولات ماهیت استراتژیک دارند و سرمایه‌گذاری روی آنها ضروری است. از این‌رو، دولت در راستای تأمین امنیت غذایی، یارانه‌ها و حمایت‌هایی را در این گروه از محصولات در نظر می‌گیرد تا تولید این محصولات در داخل کشور تضمین شود.
در کنار این محصولات، کشور ما در تولید و صادرات برخی اقلام مانند پسته، زعفران، کیوی، سیب، و حتی محصولاتی نظیر فلفل و گوجه فرنگی نیز فعال است. برخی از این محصولات بر اساس میزان تولید و صادرات ارزیابی می‌شوند، درحالی‌که برخی دیگر از نظر ارزش افزوده و سودآوری مورد توجه قرار می‌گیرند.
در بازارهای جهانی، تداوم عرضه محصول بسیار مهم است، به این معنا که تولیدکننده باید بتواند به‌صورت پایدار و مستمر، محصول خود را در بازار ها عرضه کند. این پایداری تنها با محیط های کنترل شده، بخصوص گلخانه‌های بزرگ و مجهز امکان‌پذیر است، چراکه چنین واحدهایی می‌توانند تولید را با کمترین میزان ریسک تولید با بازرپسندی بالاتر مدیریت کنند.
در حال حاضر، گلخانه‌های بزرگی در مناطقی مانند ابهر، جلفا و خرم‌آباد احداث شده‌اند. بازرگانان نیز تمایل دارند بطور مستقیم از این گلخانه‌ها خرید کنند. شرایط بازار نسبت به گذشته تغییر کرده است و اکنون استانداردسازی و یکنواختی محصولات اهمیت بیشتری پیدا کرده است و تاجران محصولات با کیفیت، اندازه، شکل و سایر ویژگی‌ها یکنواخت و مشابه نمونه اولیه استاندارد باشند، خواستارند.
در بحث تراز تجاری با توجه به عوامل مختلفی مانند اقلیم، شرایط آب‌وهوایی، فناوری و مهارت‌های کشاورزی در برخی محصولات توانایی تولید و عرضه دارد و در برخی دیگر، نیازمند واردات است. برخی محصولات ماهیت استراتژیک دارند و سرمایه‌گذاری روی آنها ضروری است
گلخانه‌های مدرن چگونه به بهبود تراز تجاری و بهره‌وری کمک می‌کنند؟
در حال حاضر، تراز تجاری غذا در حوزه کشاورزی به میزان 11 میلیون دلار منفی است. این، به این معنی است که واردات و صادرات ما در این بخش هم‌خوانی ندارد ( واردات از صادرات پیشی گرفته است). در واقع، ممکن است حجم زیادی از مواد خام کشاورزی را صادر کنیم، اما این صادرات آن بهره‌وری اقتصادی را که باید برای کشور ایجاد کند، ندارد. بنابراین، لازم است که بر اساس واقعیت‌های موجود، پایه‌هایی را برای ایجاد تغییرات پایدار در آینده فراهم کنیم.
سند امنیت غذایی اعلام کرده است که تولید محصولات تولیدی گلخانه ای باید از سه میلیون تن در سال به 15 میلیون تن برسد. در حال حاضر، مصرف آب در بخش کشاورزی طبق سند امنیت غذایی باید تا 10 تا 15 درصد کاهش یابد. در این راستا، چگونه می‌توان مصرف آب در کشاورزی را کاهش داد و در عین حال تولید محصولات را افزایش داد؟ گلخانه‌های هوشمند پاسخی برای این ایجاد این تغییرات هستند.
برگرفته از سند ملی گلخانه، افزایش بازده و تولید محصولات کشاورزی یک هدف اساسی است. این در حالی است که هم‌اکنون در کشور میزان تولید سبزی ها مانند خیار، گوجه فرنگی و فلفل دلمه‌ای پاسخگوی مصرف سرانه کشور است. به عنوان مثال اگر با استفاده از فناوری محیط های کنترل‌شده، عملکرد متوسط این محصولات از ۴۰ تن در هکتار به ۳۰۰ تن افزایش یابد، مازاد تولید، یعنی ۲۶۰ تن در هکتار محصول، باید به بازار هدف مشخصی هدایت شود.
این محصولات می‌توانند به‌عنوان کالاهای ارزآور، سود اقتصادی قابل‌توجهی برای کشور به همراه داشته، بنابراین، افرادی که در این حوزه فعالیت می‌کنند، باید توانایی و صلاحیت لازم برای مدیریت تولید و صادرات را داشته باشند.
دیگر نمی‌توان کشاورزی را صرفاً به شکل معیشتی در نظر گرفت که تنها برای امرار معاش کشاورزان باشد؛ بلکه باید به سمتی حرکت کنیم که تولیدکنندگان با کمترین میزان مصرف آب، بیشترین بهره‌وری را داشته و از طریق ایجاد بازارهای پایدار، به ارزآوری برای کشور کمک کنند.
ایران در مقایسه با کشورهای پیشرو در حوزه گلخانه‌های هوشمند در چه جایگاهی قرار دارد؟
محیط‌های کنترل‌شده فضاهایی هستند که گلخانه‌ها، سایبان‌ها، سیستم‌های ورتیکال فارمینگ و کارخانه‌های گیاهی را شامل می شوند. در سطح جهانی، توجه زیادی به این محیط‌ها معطوف شده است. برای مثال، در اسپانیا استراتژی توسعه محیط‌های کنترل‌شده به‌گونه‌ای بود که به صادرات محصولات کشاورزی توجه زیادی داشتند. این استراتژی موفقیت‌آمیز بوده و در حال حاضر اسپانیا سهم قابل توجهی در بازار اروپا برای محصولات صیفی و زینتی دارد. ترکیه نیز در منطقه آناتولی یک مرکز مهم گلخانه‌ای احداث کرده‌است.
در حوزه گلخانه‌ها، چند نوع مختلف وجود دارد: گلخانه‌های با تکنولوژی پایین (low-tech)، میان‌رده (medium-tech) و پیشرفته (high-tech). وضعیت ترکیه در زمینه استفاده از فناوری‌های پیشرفته (high-tech) بسیار مطلوب است و اسپانیا نیز در این حوزه در وضعیت خوبی قرار دارد. اسپانیا همچنین گلخانه‌های ارزان‌قیمت و با کیفیت بالا دارد. آنها بر اساس شرایط واقعی کشورشان تصمیم‌گیری کرده‌اند، اما سوال اینجاست که ما در ایران با نگاه به توسعه گلخانه‌ها چه تصمیمی اتخاذ کرده‌ایم؟
نگاه ما در کشور، با توجه به دستورات سند امنیت غذایی، بر اساس کاهش مصرف آب و افزایش بهره‌وری محصولات است. بهترین گزینه برای تحقق این اهداف، استفاده از محیط‌های کنترل‌شده است که با استفاده از مقدار مشخصی آب، بتوانیم محصول بیشتری تولید کنیم. با توجه به تراز تجاری منفی کشور، نیاز است که با افزایش بهره‌وری و تمرکز بر صادرات، تولیدات کشاورزی را به‌گونه‌ای افزایش دهیم که ارزآوری بیشتری داشته باشیم. این استراتژی با استفاده از گلخانه‌های پیشرفته و فناوری‌های به‌روز قابل دستیابی است، زیرا گلخانه‌های کوچک‌مقیاس یا گلخانه‌های با تکنولوژی متوسط قادر به تحقق این اهداف نخواهند بود.
برای دستیابی به هدف افزایش تولید، باید دو رویکرد متفاوت در نظر گرفته شود. اول، گروهی که در مقیاس کوچک فعالیت می‌کنند و هدف آنها افزایش حجم تولید محصول است، و دوم، گروهی که تولید خود را با تمرکز بر ارزآوری و افزایش درآمد دنبال می‌کنند. هرکدام از این رویکردها چیدمان و استراتژی خاص خود را دارند.
سند امنیت غذایی اعلام کرده است که تولید محصولات تولیدی گلخانه ای باید از سه میلیون تن در سال به 15 میلیون تن برسد. در حال حاضر، مصرف آب در بخش کشاورزی طبق سند امنیت غذایی باید تا 10 تا 15 درصد کاهش یابد
در این مورد بیشتر توضیح می‌فرمایید؟
-ببینید در کشاورزی سنتی، به طور معمول نگاه معیشتی است، به‌طوری‌که افراد در این بخش بیشتر به کشاورزی به عنوان یک شغل سنتی نگاه می‌کنند و زمین‌ها طی نسل‌ها به ارث می‌رسند و به دنبال آن، مساحت زمین‌ها نیز کاهش می‌یابد و گاها از فعالیت کشاورزی هم خارج می‌شوند. البته زمین‌های با مساحت کوچک برای کشاورزی بصرفه نیست.
برای عبور ازاین وضعیت سنتی به سمت کشاورزی مدرن، ما راهکاری مانند استفاده از “سایبان‌ها” را پیشنهاد داده‌ایم. سایبان‌ها می‌توانند در اراضی کشت سبزی ها، صیفی ها و گل‌های زینتی بسیار مؤثر باشند، و البته بسته به اقلیم منطقه، باید آمایش زمین به‌درستی انجام شود و مکان‌های مناسب برای استقرار این سیستم‌ها انتخاب گردند.
ما همچنین معایب و مزایای استفاده از سایبان‌ها را در برنامه ها و تور های ترویجی، برای کشاورزان تشریح نموده ایم تا آنها بتوانند تصمیمات آگاهانه‌تری اتخاذ کنند. سایبان‌ها می‌توانند تا 21 درصد، میزان مصرف آب را کاهش داده و صرفه‌جویی قابل توجهی در آب ایجاد کنند. همچنین، امکان کشت بذرهای هیبرید گلخانه‌ای در این فضاها وجود دارد که باعث افزایش میزان تولید محصول در زیر سایبان می‌شود.
حتی در کشاورزی سنتی نیز می‌توان از فناوری‌های نوین بهره برد، اما همچنان با تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای که در سایر کشورها مورد استفاده قرار می‌گیرد، فاصله داریم. به‌عنوان‌مثال، در سیستم آبیاری قطره‌ای، مصرف آب ثابت می‌ماند اما بهره‌وری افزایش پیدا می‌کند. هدف اصلی، گذار از کشاورزی سنتی به کشاورزی مدرن و ارزآور است. برای دستیابی به این هدف، به فناوری‌های پیشرفته نیاز داریم. هرچه سطح تکنولوژی بالاتر باشد، هزینه‌ی اولیه افزایش می‌یابد، اما در مقابل، درآمدی پایدار و مطمئن به همراه خواهد داشت.
موضوع مهم دیگر، “مقیاس تولید” است. واحدهای کوچک دیگر کارایی لازم را ندارند و باید به سمت واحدهای صنعتی و تولید در مقیاس بزرگ حرکت کرد.
برای تولید محصولات در گلخانه‌های هوشمند چه مواردی رعایت می‌شوند که با کشاورزی سنتی متفاوت است؟
-گلخانه‌ی مدرن هوشمند بوده و کنترل دما، رطوبت، co2 و …. در آن وجود دارد. در گلخانه‌های عادی توانایی کنترل دما حداقل است و در برخی زمان ها در واقع گرمخانه هستند، در گلخانه های هوشمند میزان دی‌اکسید کربن، نور و آیتم‌های دیگری به عنوان عوامل فیزیولوژیک کمک‌کننده در رشد محصول، در این گلخانه‌ها کنترل می‌شوند.
مثلا برای گوجه‌فرنگی یک پروتکل رعایت می‌شود و برای یک محصول دیگر نیز پروتکل مخصوص به همان محصول وجود دارد. امروزه همه چیز کنترل محور است، مدیریت مبتنی بر کنترل و داده‌محوری (Data-driven management) به یک اصل اساسی تبدیل شده است. این رویکرد با تحلیل و استفاده از داده‌ها، شکاف‌های موجود را شناسایی کرده و در نهایت منجر به افزایش بهره‌وری می‌شود.
بهینه‌سازی مصرف آب و افزایش تولید در کشاورزی در محیط‌های کنترل‌شده به چه صورت خواهد بود؟
-در روش‌های سنتی کشاورزی، بطور متوسط، با مصرف ۱۰ هزار مترمکعب آب، تنها 40 تا 50 تن در هکتار محصول تولید می شود، درحالی‌که در محیط‌های کنترل‌شده، با همین میزان آب می‌توان بیش از ۳۰۰ تن در هکتار محصول برداشت کرد. این تفاوت چشمگیر، نشان‌دهنده افزایش بهره‌وری در استفاده از منابع آبی است. امروزه فناوری‌هایی به کار گرفته می‌شوند که همزمان با کاهش مصرف آب، عملکرد تولید را به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهند.
فناوری به‌کاررفته در سازه گلخانه نقش مهمی در میزان مصرف آب دارد. علاوه بر این، شرایط اقلیمی منطقه و کیفیت آب مورداستفاده نیز تأثیر مستقیمی بر میزان مصرف آب در گلخانه‌ها دارند. در حال حاضر، بیشتر گلخانه‌های ایران از سیستم فن و پد استفاده می‌کنند که متأسفانه این سیستم به‌تنهایی آب زیادی مصرف می‌کند. بنابراین، انتخاب مکان مناسب و در نظر گرفتن شرایط اقلیمی در احداث گلخانه‌ها، ازجمله عوامل کلیدی در بهینه‌سازی مصرف آب است.
با توجه به شرایط اقلیمی و بارش، گیلان یکی از نقاط بسیار مناسب برای توسعه گلخانه ای بوده که این مهم با انتخاب محصولات مناسب و مدیریت چالش‌هایی مانند ابرناکی و رطوبت هوا، تامین انرژی و انتخاب گلخانه های مدرن قابل توصیه است
انتخاب مکان مناسب چه کمکی به بهره‌وری مناسب گلخانه‌ها می‌کند؟
-موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی در حال بررسی شرایط گلخانه‌ها در مناطق مختلف کشور است. انتخاب مکان مناسب برای احداث گلخانه، به‌ویژه در مناطقی که از تهویه طبیعی بهره می‌برند، اهمیت زیادی دارد. این مناطق از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند، زیرا نیاز به منابع انرژی اضافی برای سرمایش و گرمایش کاهش می‌یابد.
به عنوان مثال، در یزد تنها سه ماه از سال نیاز به سیستم سرمایشی وجود دارد و در سایر ماه‌ها باید گرمایش تأمین شود. در چنین شرایطی، می‌توان گلخانه را در ماه‌های گرم سال به حالت غیرفعال درآورد. علاوه بر این، عواملی مانند میزان دسترسی به منابع آبی، دما و شدت تابش نور نیز باید مورد بررسی قرار گیرند. برای مثال، با توجه به میزان نیاز به نور، باید میزان تاب‌آوری اقلیمی منطقه از نظر تأمین این مقدار نور سنجیده شود.
آیا پژوهشکده با بخش خصوصی و کشاورزان در زمینه توسعه گلخانه‌ها همکاری دارد؟
-در دو سال اخیر، با ورود بنده، تمرکز تحقیقات گلخانه‌ای در کشور شکل گرفته است. همچنین، نام این حوزه در شورای عالی گسترش وزارت علوم به “پژوهشکده گلخانه و محیط‌های کنترل‌شده” تغییر یافته است. با این حال، این پژوهشکده هنوز به طور گسترده شناخته نشده و در تلاش هستیم که این شناخت ایجاد شود و تعاملات مرتبط با آن همچنان در حال پیگیری است.
تاکنون چندین کارگاه ترویجی برگزار شده است تا کشاورزان سنتی با فناوری‌های نوین آشنا شوند زیرا دیر با زود کشاورز باید از تکنولوژی استفاده کند اگرنه من و شما الان باید با تلفن سکه‌ای صحبت می‌کردیم. در دنیای امروز، رقابت با کشورهایی که محصولات کشاورزی را با هزینه‌های بسیار کمتر و در حجم بالا تولید می‌کنند، اجتناب‌ناپذیر است و ما نیز باید توان رقابت با آنها را داشته باشیم.
آیا در گیلان ظرفیت توسعه گلخانه‌های مدرن دیده می‌شود؟
-با توجه به شرایط اقلیمی و بارش، این استان یکی از نقاط بسیار مناسب برای توسعه گلخانه ای بوده که این مهم با عنایت به انتخاب محصولات مناسب و مدیریت چالش‌هایی مانند ابرناکی و رطوبت هوا، تامین انرژی و انتخاب گلخانه های مدرن قابل توصیه است.