¿Qué se necesita realmente para tener éxito en la agricultura de ambiente controlado (CEA)? ¿Se trata solo de maximizar la eficiencia, optimizar el rendimiento de los cultivos o aumentar las ganancias, o hay algo más en la historia?
En este artículo, nos hemos puesto en contacto con los principales expertos de la industria, todos ellos involucrados de alguna manera con la CEA, para preguntarles sobre su visión de lo que realmente funciona, así como hacia dónde podría dirigirse este método de cultivo en el futuro.
¿Qué es la CEA?
Antes de entrar en lo que dicen los expertos al respecto, abordemos a qué nos referimos cuando hablamos de CEA. En pocas palabras, la CEA es un enfoque tecnológico del cultivo, en el que uno o más parámetros están, como su nombre indica, controlados de alguna manera.
Cuando nos referimos a la automatización, esto se refiere al proceso mediante el cual el control de parámetros o variables se vuelve automático mediante el uso de herramientas y tecnología.
Enlaces rápidos a los consejos de cada experto
- Conozca sus datos de cultivo de principio a fin: Chris Higgins, Gerente General de Hort Americas
- Céntrese en aumentar los ingresos netos con la automatización: Andrew Clark, Diseñador Principal en WaterFarmers Urban Agriculture
- Busque la consistencia y reduzca el desperdicio de agua y fertilizantes: Nick Cochran en Chinook Growers y Sunny Buds
- Contrate el talento adecuado y apóyese en su red para acceder a conocimientos compartidos: Matthew Mickens, Director Científico de Elevate Farms
- Utilice la mejora continua en el rendimiento, el sabor y la calidad para ayudar a su resultado final: Jeff Johnston, Gerente de Grow + Gather
- Nunca juegue con la salud de las plantas y el rendimiento de los cultivos: Doug Smith, Director de Sistemas de Cultivo de Natura
Conozca sus datos de cultivo de principio a fin
La historia personal de Chris con la CEA se remonta a 1996, cuando se involucró por primera vez en la industria de la horticultura comercial. En 2008, Chris, junto con sus socios comerciales, fundó Hort Americas, donde actualmente ocupa el cargo de Presidente y Gerente General. También es propietario y fundador de Urban Ag News.
Para Chris, es importante enfatizar que nada de lo que estamos viendo en automatización y CEA es, estrictamente hablando, algo nuevo. La iluminación artificial y los invernaderos se han utilizado desde finales del siglo XIX/principios del XX. Lo nuevo, sin embargo, es el grado en que las personas están invirtiendo en tecnología, así como los tipos de herramientas de automatización que ahora están disponibles.
En el pasado, los productores consideraban la CEA y la automatización por necesidad, generalmente debido a desafíos climáticos o geográficos; hoy en día, se están creando tecnologías de automatización para ayudar a facilitar las oportunidades de negocio, tanto para los proveedores de tecnología como para los propios productores. Sin embargo, cuando el dinero impulsa la narrativa, hay algunas trampas a tener en cuenta. Uno de los mayores desafíos que están viendo en Hort Americas, dice Chris, es que, si bien hay muchos productos de automatización de alta gama, no todos funcionarán dentro de la infraestructura de invernadero existente de un productor. Además, los productos de diferentes marcas pueden no ser necesariamente compatibles.
No se puede negar que la automatización puede ser beneficiosa. Puede ayudar a los productores a gestionar mejor sus costos y recursos laborales (especialmente el agua), y también puede mejorar el rendimiento de los cultivos. Sin embargo, como señala Chris, la tecnología de automatización de un invernadero es tan buena como su operador.
Por eso, cada vez que habla con un productor de CEA principiante, les aconsejaría que no invirtieran demasiado, demasiado pronto. En cambio, les animaría a invertir en la capacidad de amortiguación de su sitio, realizando mejoras para que su sistema pueda manejar mejor los extremos y las fluctuaciones.
Lo único que aconseja es invertir en sensores que permitan a los productores capturar las nueve variables que les ayudarán a tener éxito en la gestión de cultivos: agua, temperatura de la zona radicular, luz, humedad, temperatura ambiental, viento, dióxido de carbono, nutrientes y oxígeno.
Dónde invertir como cultivador nuevo en la automatización
Cuando llegue el momento de invertir en automatización, el cultivador debe identificar sus principales razones para hacerlo. ¿Se trata de liberar tiempo durante el día? ¿Se trata de producir mejor calidad? ¿Se trata de hacer que su fuerza laboral sea más eficiente? Determinar la razón por la que están invirtiendo les ayudará a encontrar una herramienta que se adapte mejor a sus habilidades y objetivos, lo que significa que es más probable que tengan éxito.
No solo eso, sino que el cultivador necesita familiarizarse bien con los datos de sus cultivos. Esto les ayudará a determinar cuáles de las nueve variables les están afectando o limitando más; esto nunca debe hacerse por intuición, sino siempre a partir de sus datos. Esto significa que invertirán en una solución que realmente les ayude a resolver el problema que es único para su lugar de cultivo.
A los ojos de Chris, es este conocimiento de los datos del sitio lo que parece ser la marca de un cultivador de CEA exitoso. Una vez que el cultivador conozca su negocio de principio a fin, sabrá exactamente en qué necesita comenzar a trabajar o solucionar tan pronto como surja un problema.
Enlaces útiles
- Encuentre a Chris Higgins en LinkedIn
- Lea más sobre dónde invertir cuando se trata de tecnología hidropónica en UrbanAg News
- Vea la serie de videos de Hort America Mastering Controlled Environment Technology para obtener más información sobre la CEA exitosa
Céntrese en aumentar los ingresos netos con la automatización
Andrew Clark es el Diseñador Principal de WaterFarmers Urban Agriculture, una empresa canadiense de diseño y construcción especializada en CEA y paisajismo ecológico ubicada en el sur de Ontario. La experiencia personal de Andrew radica en la ingeniería mecánica, y su viaje con la automatización comenzó por pura necesidad. Esto se debe a que cada vez más de sus clientes necesitaban poder controlar y monitorear constantemente el pH y la CE.
Desde 2017, el equipo de WaterFarmers Urban Agriculture ha estado apoyando a agricultores y nuevas granjas. Sus clientes cultivan una amplia gama de cultivos y en una variedad de tipos de sitios, desde verduras de hoja verde hasta tomates y hongos, utilizando instalaciones interiores, contenedores de envío, invernaderos o parcelas al aire libre.
Para Andrew, hay tres beneficios de la automatización que le vienen inmediatamente a la mente. Estos incluyen la reducción del trabajo manual, el hecho de que la tecnología de automatización funciona las 24 horas del día, así como la capacidad de tener acceso remoto a sus parámetros mediante el uso de alertas.
El importante papel de la dosificación automatizada
Si bien los sistemas de dosificación automatizada de pH y CE basados en la retroalimentación del sensor son importantes para todas las operaciones de cultivo en interiores, son esenciales para los sistemas de recirculación. Con este tipo de sistema, es imperativo tener una dosificación automatizada para garantizar que el agua vuelva a niveles apropiados después de los eventos de riego o durante el relleno. La alternativa sería la atención constante de los empleados en el sitio, ya que la dosificación basada en la relación al flujo no es una opción, ya que los nutrientes se acumularían con el tiempo.
Si bien Andrew reconoce que la automatización puede aumentar la eficiencia de un sitio de CEA, lo que también podría traer mayores rendimientos y ganancias, no se puede negar que un enfoque en la automatización tiene algunos posibles inconvenientes. Este enfoque podría dar lugar a una situación en la que una empresa de CEA adquiera equipos demasiado complicados para sus necesidades, y dediquen demasiado tiempo a su puesta en marcha, optimización y capacitación de los empleados para operarlos. Esto podría, sin querer, desviar la atención de lo que realmente hace ganar dinero al negocio: la venta de alimentos.
Y eso es lo importante a tener en cuenta: la automatización por sí misma no garantiza una mayor eficiencia o ganancias; la tecnología debe estar a una escala que se adapte a su granja y a su modelo de negocio.
Después de todo, la tecnología de automatización CEA es costosa, especialmente en comparación con el cultivo al aire libre o en invernaderos simples. Incluso comparando los invernaderos tradicionales con iluminación suplementaria con la CEA completamente interior, los costos por pie cuadrado suelen ser el doble o más. Desde la perspectiva de muchos pequeños agricultores al aire libre y en invernaderos, el dinero gastado en automatización no es proporcional al beneficio, que debería ser un aumento de los ingresos netos.
Dicho esto, hay un valor inmediato cuando una pieza de tecnología puede automatizar una tarea repetitiva simple, como encender y apagar las luces, ajustar un termostato, dosificar ácido en un tanque de riego o abrir una válvula de riego con un temporizador. Para las granjas existentes, Andrew siempre recomienda invertir primero en una pieza simple de automatización que permita a los agricultores dedicar más tiempo al cultivo de alimentos.
Por último, en cuanto a lo que hace que un productor de CEA tenga éxito, Andrew nombra dos factores destacados: procedimientos operativos estándar bien desarrollados y mantenimiento de registros.
Enlaces útiles
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- Cuatro controles de salud de las plantas que debe realizar todos los días para tener éxito en la CEA
Busque la consistencia y reduzca el desperdicio de agua y fertilizantes
Nick Cochran ha estado involucrado en el negocio del cultivo desde hace mucho tiempo; de hecho, cuando era niño, recuerda cultivar frutas y verduras para vender en el mercado de agricultores local. En 1999, comenzó a cultivar cannabis hidropónicamente y, en 2012, cuando el cannabis medicinal fue legalizado en el estado de Washington, regresó a esta industria. Hoy en día, trabaja con socios y equipos de cultivo en varios sitios, donde cultivan cannabis principalmente al aire libre, así como en invernaderos de CEA.
El camino de Nick hacia la automatización comenzó en 2015, cuando la expansión de sus sitios de cultivo hizo necesario el uso de sistemas de riego automáticos mediante goteros. Estos sistemas de riego aseguraron que sus plantas siempre estuvieran regadas, liberando su tiempo para concentrarse en su cultivo general y el rendimiento del sitio. En 2017, compró su primer controlador de pH Bluelab, que instaló en una sala reservada para investigación y desarrollo. Los resultados que vio con ese primer cultivo fueron impresionantes, lo que ayudó a informar las futuras inversiones de Nick en automatización. Para sus necesidades de cultivo particulares, sabía que controlar el pH, y por lo tanto mantener este parámetro en niveles consistentes, sería una gran prioridad.
El secreto para cultivos consistentes es la estabilidad del sistema
Cuando se trata de los tres mayores beneficios que ha experimentado al elegir automatizar, menciona el ahorro de tiempo y costos laborales, la capacidad mencionada anteriormente de mantener un pH y una CE estables, lo que ha llevado a cultivos más consistentes y menos desperdicio de fertilizantes, y la conservación del agua, ya que sus sistemas de riego automatizados aseguran que solo usen lo que necesitan.
La automatización también tiene beneficios prácticos para cualquier cultivador que esté ejecutando y gestionando varios sitios de cultivo diferentes en múltiples ubicaciones. La automatización del pH y la CE, así como del riego, ha asegurado que Nick y sus socios siempre sepan que estos sitios están funcionando de manera consistente, a pesar de que todos estos sitios tienen diferentes fuentes de agua.
Esta consistencia juega un papel muy importante en el rendimiento general de sus cultivos. Si él y sus equipos de cultivo se vieran obligados a realizar todas estas actividades ahora automatizadas a mano, simplemente no podrían cultivar tanto, ni podrían garantizar la calidad de sus cultivos.
La tecnología de automatización puede parecer costosa, especialmente si se consideran los costos iniciales, pero, para Nick, el tiempo y el dinero (incluidos los costos laborales) que podría ahorrar, además de poder producir una calidad y un volumen más consistentes, superan este aspecto negativo en particular.
Nick nombra los dos factores que han contribuido a su éxito como productor de CEA: la consistencia y la capacitación. Capacita a dos personas en cada granja para garantizar que se sigan los procedimientos operativos estándar adecuados, y también organiza reuniones semanales para que puedan abordar y resolver cualquier problema cuando surjan.
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Contrate el talento adecuado y apóyese en su red para acceder a conocimientos compartidos
Ya sea que cultive plantas en el espacio o en la Tierra, resulta que hay una superposición cuando se trata de los beneficios de la automatización en ambos entornos.
Esto es lo que descubrió Matthew Mickens, Director Científico de Elevate Farms, durante sus tres años en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, donde completó su beca postdoctoral. Si bien Matthew no se considera un cultivador tradicional, en cambio, ha llegado al espacio de la agricultura controlada como científico e investigador de plantas, donde utilizó su tiempo en la NASA para investigar la respuesta de las plantas a varias longitudes de onda de luz.
El conocimiento que adquirió en la NASA se relaciona perfectamente con su papel en Elevate Farms, un negocio que se basa en 30 años de investigación en factores como recetas de luz personalizadas para poder ofrecer productos óptimos a sus clientes. Al crear instalaciones de cultivo vertical de vanguardia, Elevate Farms confía en sus socios tecnológicos y sistemas elegidos para garantizar que están cultivando verduras de hoja verde de alta calidad de forma constante en todos sus sitios.
Aplicación del conocimiento de la NASA para apoyar las iniciativas de CEA en la comunidad
Una de las tareas clave actuales de Matthew es supervisar la instalación de una gran granja interior con sede en Nueva Jersey, pero también asesora y asiste en las operaciones de otras instalaciones de cultivo vertical de Elevate Farms. Es esta interacción con grandes instalaciones interiores lo que ayudó a Matthew a detectar la similitud con los problemas que intentaban resolver en la NASA. Ya sea una tripulación de astronautas que cultiva verduras de hoja verde en el espacio o un equipo que dirige un gran sitio de CEA en la Tierra, la automatización ayuda a ahorrar tanto en mano de obra como en tiempo.
Y Matthew también ha visto los muchos otros beneficios de los múltiples sistemas de automatización que tienen en funcionamiento en los sitios de Elevate Farms. Si bien sostiene que sus sistemas de iluminación personalizables son las tecnologías que tienen el mayor impacto en el rendimiento general de sus cultivos, también reconoce que el control de pH y CE, así como la automatización de su sistema de fertirrigación, han asegurado que sus plantas obtengan constantemente lo que necesitan. De hecho, cuando se trata de lo que un cultivador de CEA debería considerar automatizar primero, Matthew se apresura a mencionar la fertirrigación.
Dicho esto, Matthew enfatiza que el talento que se contrata en una granja interior es tan importante como la tecnología de automatización en la que se decide invertir. Después de todo, estas tecnologías requieren los operadores adecuados que sean capaces de comprender los sistemas y detectar los problemas a tiempo; sin esta capacidad, todo es inútil.
Esto se vuelve aún más evidente si se tiene en cuenta que la automatización a menudo requiere una fuerte inversión monetaria. Sin embargo, con la tecnología adecuada —y el talento adecuado que impulse estos sistemas—, estos costes iniciales se equilibran rápidamente y, con el tiempo, se superan.
Aquí es donde se encuentra Elevate Farms ahora, donde pueden diferenciarse de otras instalaciones de agricultura vertical, que normalmente se dirigen a vendedores de alta gama para sus productos. En cambio, Elevate Farms basa sus instalaciones en centros urbanos de alta densidad, proporcionando productos asequibles pero de alta calidad a las comunidades de la zona inmediata. Esta capacidad de mejorar la accesibilidad mientras se reduce el impacto del transporte, junto con los beneficios tradicionales de la agricultura vertical de usar un 90% menos de agua y espacio, permite a Elevate Farms situar la sostenibilidad y la responsabilidad social en el centro de su declaración de misión.
Por último, cuando se trata de lo que hace que un cultivador de CEA sea realmente exitoso, Matthew identifica un aspecto que le ha ayudado significativamente a lo largo de su propia carrera: la creación de redes. Como él dice, la comunidad de CEA es realmente muy unida, y mantenerse lo más conectado posible garantiza el acceso al conocimiento, las habilidades y el talento que necesitará para tener éxito en su sitio de cultivo de CEA.
Enlaces útiles
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La mejora continua en el rendimiento, el sabor y la calidad ayudará a su cuenta de resultados
Jeff Johnston se introdujo en el mundo del cultivo tras una carrera de 30 años como promotor inmobiliario. Tras cambiar el sector inmobiliario por la producción vegetal, ahora gestiona el innovador centro Grow + Gather con su socio George Gastis. Inaugurado oficialmente en diciembre de 2019, Grow + Gather es un bullicioso centro comunitario, donde una antigua estación de automóviles en Englewood, Colorado, se ha convertido en un mercado de alimentos, una cafetería, un restaurante, así como una serie de diferentes zonas de cultivo.
Con Grow + Gather, Jeff dice que su objetivo general es acercar la producción de alimentos a las personas que los consumen. Esto ha dado como resultado la creación de sus huertos urbanos, un invernadero en la azotea, así como su innovadora granja hidropónica; todo lo que se cultiva aquí va directamente al mercado in situ, así como a las cocinas de su cafetería y restaurante de servicio completo, The Feedery. Con este modelo único, han logrado consolidar su estatus como un sistema autosuficiente de éxito dentro de un centro urbano de alta densidad.
Para Jeff, parte de este éxito puede atribuirse a su decisión de automatizar sus áreas de cultivo desde el principio. Al optar por establecerse en un concurrido centro urbano, necesitaban compensar sus costosos gastos inmobiliarios reduciendo la mano de obra, y fue la automatización lo que les permitió lograrlo. Una vez que los sistemas de automatización estuvieron en funcionamiento, Jeff se tomó el tiempo de comprender realmente la tecnología y confiar en que funcionaría correctamente; con el tiempo, pudo reducir la cantidad de personas necesarias para gestionar las áreas de cultivo en Grow + Gather.
De hecho, durante el peor periodo de turbulencias del COVID-19, Jeff pudo operar la granja hidropónica él solo. Si no fuera por la automatización, reconoce que esto no sería posible, ya que tendría que dedicar muchas más horas a revisar sensores y hacer dosificaciones manuales.
Modifique el flujo de agua y las mezclas de nutrientes para mejorar el rendimiento y la calidad
Además de ayudar a reducir los costes de mano de obra, la automatización también les ha ayudado a conseguir lo que Jeff describe como una cosecha increíblemente consistente con un rendimiento predecible. Tan pronto como se instalaron sus sistemas de automatización, Jeff notó resultados impresionantes, ya que su rendimiento normal de la cosecha casi se triplicó de inmediato. En Grow + Gather, se centran principalmente en el cultivo de verduras de hoja, donde su sala hidropónica de 1.200 pies cuadrados, que utiliza un sistema hidropónico de dos canales de última generación, es actualmente capaz de producir el mismo rendimiento que 2,5 acres de agricultura tradicional de campo abierto en Colorado.
En lugar de tener que preocuparse por 15 variables diferentes, la automatización dentro de su sitio de CEA permite a Jeff y a su equipo centrarse en lo que realmente importa: la optimización y la experimentación. Dado que Jeff sabe que sus parámetros importantes como el pH y la CE están cubiertos, puede dedicar su tiempo a ajustar variables como el flujo de agua y las mezclas de nutrientes para mejorar aún más el rendimiento y la calidad.
En cuanto al grado de automatización que necesitan los cultivadores de CEA, Jeff dice que, para sus necesidades, tiene un enfoque de todo o nada. Esto se debe a que, si solo tuviera un sistema de automatización implementado, solo controlaría una variable, que es una pequeña parte del panorama general y, por lo tanto, no le ayudaría en su mayor prioridad: reducir la mano de obra.
Aunque reconoce que existen barreras para la agricultura de ambiente controlado y la automatización, como los costes iniciales y la necesidad de adquirir nuevas habilidades para aprender y operar el equipo, su propia experiencia demuestra los drásticos beneficios que la automatización aporta con el tiempo.
En última instancia, lo que ha ayudado a Jeff y al equipo de Grow + Gather a progresar tan rápidamente en la CEA ha sido la falta de expectativas sobre cómo debería ser el cultivo. Como dice Jeff, si hubiera intentado hacer esto después de una carrera de 20 años cultivando plantas en el suelo, la historia sería completamente diferente. En cambio, se ha embarcado en la empresa Grow + Gather plenamente comprometido con esta nueva forma de cultivo, que él compara con la fabricación más que con la agricultura tradicional. La automatización le ha permitido optimizar su funcionamiento, donde pueden cultivar productos todos los días del año, a la vez que tienen la libertad de mejorar continuamente factores como el rendimiento, el sabor y la calidad.
Enlaces útiles
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Nunca arriesgue la salud de sus plantas ni el rendimiento de sus cultivos
Aunque Doug se tomó un descanso de 20 años de su pasión de toda la vida por la propagación de plantas, la automatización ha sido parte de su vida diaria durante décadas. Durante sus 17 años de carrera en la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, la automatización jugó un papel fundamental a medida que pasó de reabastecedor en vuelo a piloto tanto en aviones de la Fuerza Aérea como civiles.
Fue durante este tiempo en la Fuerza Aérea cuando aprendió por primera vez que el verdadero valor de los sistemas de automatización proviene de la confianza total que se puede depositar en ellos. Estas mismas lecciones se aplicaron cuando dejó la Fuerza Aérea y comenzó a diseñar sistemas de automatización de agua para la industria del agua municipal, uniéndose finalmente a Natura como su Director de Sistemas de Cultivo.
Natura se enorgullece de sus instalaciones de última generación en California, que albergan todo lo necesario para lanzar y escalar con éxito marcas de cannabis. Su instalación de cultivo de 200.000 pies cuadrados contiene tecnología de vanguardia, incluidos sistemas de automatización, que permite a las marcas de cannabis producir productos de alta calidad y rendimientos de cultivo predecibles, todo bajo un mismo techo.
La automatización también juega un papel importante en su vida personal. Doug tiene un proyecto de investigación personal que se extiende más allá de su trabajo en Natura, donde utiliza métodos acuapónicos en sistemas de circuito cerrado tanto interiores como exteriores, en un intento de romper la barrera de lo que los orgánicos biológicos son capaces de hacer.
Los 3 grandes beneficios de hacer bien la agricultura de ambiente controlado
Cuando se trata de los mayores beneficios de elegir cultivar plantas utilizando la automatización, cita tres: la estandarización del riego y los requisitos de nutrientes (y, por lo tanto, la reducción de variables que necesita gestionar manualmente), la capacidad de capturar y analizar datos, así como el control de la programación diaria.
De hecho, lo que los cultivadores de CEA deberían intentar lograr con su sitio de cultivo es recrear el mejor entorno posible para el desarrollo de las plantas, imitando la cúspide de lo que se puede encontrar en la naturaleza. Esto se puede lograr a través del análisis exhaustivo de la biología de absorción de sus plantas, así como asegurándose de que está creando un entorno climático personalizable. Asegurarse de que ambos procesos puedan automatizarse en el futuro es imperativo.
Aunque Doug reconoce que existen importantes barreras para la automatización, cree que los mejores resultados provienen de elegir el equipo adecuado y luego aprender a dominar y controlar ese equipo para garantizar que se puedan satisfacer todos los requisitos variables. Cuando se le pregunta qué hace que un cultivador de CEA tenga verdadero éxito, lo ve a través de la lente del especialista en automatización que es: Primero, nunca dejar de evolucionar, y segundo, asegurarse de seguir personalizando sus aplicaciones de automatización.
En última instancia, Doug cree que los cultivadores no deberían apostar cuando se trata de la salud de las plantas y el rendimiento de los cultivos. Al optar por la automatización desde el principio del proceso de cultivo, los cultivadores son proactivos a la hora de obtener resultados consistentes con sus cultivos. Doug sabe que esto es algo que no se puede lograr sin la automatización.
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¿Cuáles son los beneficios reales y medibles de pasar a la automatización en la agricultura controlada?
Ahora que hemos escuchado a nuestros expertos, es posible que sienta curiosidad por conocer las cifras concretas a la hora de decidirse a invertir en automatización.
En nuestro artículo sobre «¿Cuáles son los beneficios reales y medibles de pasar a la automatización en la agricultura controlada?», analizamos los resultados reales experimentados tanto por los cultivadores como por los proyectos de investigación exhaustivos que examinan factores como el pH controlado frente al no controlado y el ahorro operativo general.
Si desea obtener más información sobre el futuro de la agricultura de ambiente controlado, vea nuestra serie de seminarios web dedicados a plantear las preguntas difíciles sobre la agricultura de ambiente controlado. Hacemos preguntas a expertos de la industria sobre la sostenibilidad, la diversificación y el cultivo de más alimentos con menos recursos.
Vea el seminario web de FOCEA a la carta aquí.
¿Qué preguntas tiene sobre cómo tener éxito en la agricultura de ambiente controlado? Háganoslo saber en los comentarios a continuación, y nos pondremos en contacto con usted.
