Respuesta breve
La agricultura vertical consiste en cultivar en niveles superpuestos, generalmente en interiores, mediante métodos sin suelo como la hidroponía o la aeroponía, con iluminación LED y control de la temperatura, la humedad y los nutrientes. Es una forma de agricultura en ambiente controlado. Utiliza muy poco terreno y agua y permite producir durante todo el año, pero requiere una cantidad considerable de electricidad e inversión, por lo que resulta adecuada para cultivos de crecimiento rápido y alto valor, como las hortalizas de hoja y las hierbas aromáticas.
¿Qué es la agricultura vertical?
La agricultura vertical es la práctica de cultivar en niveles superpuestos, generalmente en interiores, con métodos sin suelo como la hidroponía o la aeroponía y con la luz, la temperatura, la humedad, el CO₂ y los nutrientes controlados por el productor. En lugar de extender los cultivos por un campo, una granja vertical multiplica la superficie de cultivo al crecer en altura sobre una superficie reducida.
En resumen, la definición de agricultura vertical abarca dos ideas relacionadas: disponer las plantas en niveles superpuestos y controlar el entorno de cultivo. Las granjas verticales de interior que utilizan exclusivamente luz artificial también se denominan fábricas de plantas. La agricultura vertical es una rama de la agricultura en ambiente controlado (CEA), la familia más amplia de métodos de cultivo en interiores y en ambientes controlados que también incluye invernaderos y cámaras de crecimiento. Este artículo explica cómo funcionan las granjas verticales, sus principales tipos, sus beneficios y desventajas reales y en qué casos tienen sentido.
¿Cómo funciona la agricultura vertical?
Una granja vertical de interior típica combina seis sistemas:
- Germinación. Las semillas se inician en tacos de sustrato o bandejas, en una zona de vivero con luz y humedad controladas, a menudo durante una a tres semanas.
- Estructura de cultivo. Las plántulas se trasladan a estanterías de varios niveles, torres o estructuras en A, donde crecen hasta la cosecha.
- Zona radicular sin suelo. Las raíces se sitúan en una solución nutritiva, una fina película nutritiva, una niebla o un sustrato inerte, y reciben agua y minerales directamente.
- Iluminación. Las luminarias LED situadas sobre cada nivel proporcionan la luz para la fotosíntesis según un horario diario establecido. Las granjas en invernaderos utilizan luz solar e iluminación suplementaria.
- Climatización. El aire acondicionado, los deshumidificadores y los ventiladores mantienen la temperatura, la humedad y el flujo de aire dentro de los intervalos previstos, y puede añadirse CO₂.
- Seguimiento y control. Los sensores registran la EC, el pH, la temperatura, la humedad y el nivel del agua, y un controlador ajusta los equipos y activa alarmas.
Como se controlan todos los factores de producción, una granja vertical puede cosechar el mismo cultivo el mismo día de cada semana, durante todo el año. Para consultar una lista completa de los equipos, vea nuestra guía de equipos para agricultura vertical.
¿Cuáles son los tipos de agricultura vertical?
Los métodos de agricultura vertical suelen clasificarse según cómo se nutren las raíces y el tipo de edificio utilizado.
Por método de cultivo
| Método | Cómo se nutren las raíces | Ventajas | Limitaciones |
|---|---|---|---|
| Agricultura vertical hidropónica | Raíces en una solución nutritiva en circulación o estática (NFT, flujo y reflujo, cultivo en agua profunda) | Probada, sencilla y ampliamente utilizada | Los sistemas llenos de agua suponen una carga elevada en los niveles superiores de las estanterías |
| Agricultura vertical aeropónica | Las raíces quedan suspendidas en el aire y se nebulizan con solución nutritiva | Alta oxigenación de las raíces, bajo volumen de agua | Las boquillas se obstruyen; los cultivos sufren rápidamente si fallan las bombas |
| Agricultura vertical acuapónica | Los desechos de los peces, transformados por bacterias, nutren las plantas | Produce peces y plantas conjuntamente | Biología más compleja; ajuste más lento |
| Cultivo en sustrato | Riego por goteo en fibra de coco, lana de roca o similares | Adecuado para fresas y hortalizas de fruto | Mayor manipulación de sustratos y generación de residuos |
Nuestro artículo sobre aeroponía frente a hidroponía compara en profundidad los dos métodos más habituales, y qué es la hidroponía explica los fundamentos del cultivo sin suelo.
Por tipo de edificio
- Edificios construidos para este fin o adaptados: almacenes o fábricas equipados con estanterías, el edificio clásico de la agricultura vertical. En estos casos, la arquitectura para agricultura vertical se centra en el aislamiento, el flujo de aire y el flujo de trabajo.
- Contenedores marítimos: unidades compactas y autónomas; consulte nuestra guía de granjas en contenedores marítimos.
- Invernaderos con sistemas verticales: torres o estructuras en A bajo luz solar, a veces denominados agricultura vertical de exterior o semiexterior.
- Unidades domésticas y para comercios: armarios de cultivo y torres para cocinas, aulas y tiendas.
¿Cuáles son los beneficios de la agricultura vertical?
- Alto rendimiento por metro cuadrado de terreno. La superposición de niveles y el cultivo durante todo el año multiplican la producción en una superficie reducida.
- Suministro durante todo el año, independiente de las condiciones meteorológicas. La sequía, las heladas, las tormentas y las estaciones no interrumpen la producción.
- Bajo consumo de agua. Los sistemas de recirculación pierden agua principalmente por la absorción de las plantas, y a menudo puede recuperarse el agua condensada de los deshumidificadores.
- Uso escaso o nulo de plaguicidas. Una sala sellada con buena higiene mantiene fuera a la mayoría de las plagas.
- Producción local. Las granjas pueden situarse dentro o cerca de las ciudades, lo que reduce el tiempo de transporte y mejora la frescura y la vida útil.
- Uniformidad. Las condiciones controladas permiten obtener tamaños, sabores y plazos uniformes, algo que valoran los comercios minoristas y los restaurantes.
¿Cuáles son las desventajas de la agricultura vertical?
Los inconvenientes de la agricultura vertical se relacionan principalmente con la energía y el dinero:
- Alto consumo eléctrico. Sustituir la luz solar por LED y eliminar el calor resultante requiere mucha electricidad. Una estimación basada en un censo y citada por NCAT ATTRA sitúa el consumo eléctrico por kilogramo de las granjas verticales en varias veces el de un invernadero.
- Alto coste inicial. Las estanterías, la iluminación, los sistemas HVAC y los controles requieren una inversión considerable antes de la primera cosecha.
- Gama limitada de cultivos. Las hortalizas de hoja, las hierbas aromáticas y los microgreens (microvegetales) se adaptan bien; los cultivos básicos, como los cereales, no resultan rentables, y las hortalizas de fruto de porte alto son difíciles de cultivar.
- Polinización. En interiores, cultivos como las fresas necesitan polinización manual, mecánica o mediante insectos.
- Conocimientos y fiabilidad. Un fallo de una bomba, del suministro eléctrico o del sistema HVAC puede dañar un cultivo en cuestión de horas, por lo que son importantes el personal capacitado y los sistemas de respaldo.
Cuando se pregunta por qué es mala la agricultura vertical, normalmente se alude a estos aspectos, junto con los fracasos muy difundidos de algunas grandes empresas de agricultura vertical que se expandieron más rápido que sus ventas. El modelo no es inviable por naturaleza; es sensible a los precios de la electricidad, los precios de los productos y la ejecución.
Ventajas e inconvenientes de la agricultura vertical de un vistazo
| Factor | Granja vertical | Invernadero | Campo abierto |
|---|---|---|---|
| Uso de terreno por kg | Muy baja | Baja | Alta |
| Consumo de agua por kg | Muy bajo con recirculación | Baja a moderada | Alta |
| Consumo de energía por kg | Alto (iluminación y refrigeración) | Bajo a moderado (calefacción en climas fríos) | Bajo en las instalaciones |
| Riesgo meteorológico | Muy baja | Moderada | Alta |
| Necesidad de plaguicidas | Muy baja | Baja a moderada | Variable, a menudo mayor |
| Inversión de capital por m² | Alta | Moderada | Baja |
| Variedad de cultivos | Limitada | Amplia | La más amplia |
¿En qué aspectos es sostenible la agricultura vertical?
La agricultura vertical beneficia al medio ambiente principalmente al ahorrar terreno y agua, reducir el uso de plaguicidas y acortar las cadenas de suministro. Que sea más sostenible en conjunto depende en gran medida de la fuente de electricidad. Una granja que funciona con energía renovable, o que utiliza calor residual y energía en horas valle, tiene una huella mucho menor que otra conectada a una red con una alta proporción de combustibles fósiles. En el caso de las hortalizas de hoja que, de otro modo, recorrerían largas distancias en camión o avión, la producción local en interiores también puede reducir el desperdicio alimentario gracias a una mayor vida útil.
¿Cuáles son algunos ejemplos de agricultura vertical?
Los proyectos de agricultura vertical adoptan muchas formas. Algunos ejemplos habituales son:
- Granjas en almacenes urbanos que suministran hortalizas de hoja para ensalada y hierbas aromáticas envasadas a supermercados y distribuidores del sector de la restauración, a menudo cosechadas el mismo día de la entrega.
- Granjas en contenedores en lugares remotos, como campamentos mineros, islas, bases militares o comunidades del norte, donde, de otro modo, los productos frescos llegan por avión o barco.
- Granjas de restaurantes y hoteles: un único contenedor o sala de cultivo que abastece a una cocina con hierbas aromáticas y hortalizas de hoja especiales.
- Sistemas verticales en invernaderos, donde las torres o estructuras en A disponen fresas o lechugas en niveles superpuestos bajo luz solar para aumentar la producción por metro cuadrado.
- Unidades de investigación y enseñanza en universidades y escuelas, utilizadas para ensayos de cultivos y docencia.
- Contenedores de forraje en explotaciones ganaderas, que producen cebada o trigo germinados como alimento fresco en regiones secas.
¿Qué retos afrontan los proyectos de agricultura vertical?
Más allá de la energía, los retos más habituales de la agricultura vertical son prácticos. La capacidad de deshumidificación suele ser insuficiente, lo que provoca enfermedades y necrosis de los bordes de las hojas. La mano de obra para siembra, trasplante, cosecha y limpieza es mayor de lo que prevén muchos planes. Los precios de venta de la lechuga compiten con los de los productores de campo e invernadero, por lo que las granjas necesitan una ventaja clara en frescura, calidad o suministro local. Por último, la inocuidad alimentaria, la limpieza y desinfección y la calidad del agua requieren procedimientos escritos desde el primer día.
¿Por qué se ha vuelto más económica la agricultura vertical?
Varias tendencias han reducido los costes durante aproximadamente la última década. Las luces LED de cultivo se han vuelto mucho más eficientes y económicas, por lo que cada unidad de luz necesita menos electricidad y produce menos calor que deba eliminarse. Los sensores, los controladores y el seguimiento remoto se han abaratado. Los productores han aprendido mejores estrategias de iluminación y calendarios de cultivo, lo que ha aumentado los rendimientos. Los sistemas modulares fabricados en planta, como las granjas en contenedores y las estanterías prediseñadas, también han reducido el tiempo de diseño e instalación. Los precios de la energía siguen determinando gran parte del resultado, pero la brecha tecnológica se ha reducido.
¿Qué cultivos crecen mejor en las granjas verticales?
Las hortalizas de hoja, como la lechuga, la espinaca y la col rizada, son los cultivos más habituales porque crecen rápido, se mantienen compactas y necesitan relativamente poca luz. Les siguen las hierbas aromáticas, como la albahaca y la menta, los microgreens (microvegetales) y algunas fresas. Los cultivos se eligen por sus ciclos cortos, su alto valor por kilogramo y su baja altura. La germinación y la calidad de las plántulas son muy importantes en la producción de las granjas verticales, porque unas plántulas uniformes ocupan las estanterías de manera homogénea y permiten prever la cosecha.
¿Se puede practicar la agricultura vertical en casa?
Sí, a pequeña escala. La agricultura vertical doméstica suele consistir en un armario de cultivo de varios niveles, una torre de sobremesa o una pequeña estantería con LED para hierbas aromáticas y hortalizas de hoja para ensalada. Un sistema hidropónico vertical doméstico de varios niveles es un ejemplo típico. El cultivo en interiores en casa permite aprender los fundamentos del manejo de nutrientes y luz, aunque su valor económico reside en la comodidad y la frescura más que en el beneficio. Consulte nuestra gama de armarios de cultivo inteligentes y sistemas domésticos.
¿Cómo se inician los proyectos comerciales de agricultura vertical?
Un proyecto comercial de agricultura vertical suele comenzar con un comprador confirmado, una instalación piloto, como un contenedor o una pequeña sala de cultivo, y una ampliación a un edificio una vez comprobados los rendimientos y los precios. Lea cómo iniciar una granja vertical para conocer todo el proceso de planificación. Mars Vertical Farm cuenta con más de 20 años de experiencia en producción y construye fábricas de plantas en contenedores y en interiores, como la fábrica de plantas vertical de interior personalizable. Contáctenos con los datos de su cultivo y emplazamiento para recibir una propuesta de distribución.
