最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡

(以下文章來源於城食有農 ,作者城農Growin'City)

“更高的產量,更低的碳足跡”,這聽起來好的令人難以置信,但在現代科技與設計的努力下是可能實現的。荷蘭瓦赫寧恩大學的“溫室2030”項目與德國拜耳都在利用最先進的溫室技術實現未來的可持續種植。

最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡

瓦赫寧恩大學(Wageningen University & Research)溫室園藝業務部展開了一項名為“溫室2030:未來的可持續種植”的研究項目,利用草莓與小蒼蘭、非洲菊等花卉調查是否能夠實現零排放的溫室種植。


“綠色2030”是由荷蘭政府相關部門作為能源計劃合作資助實施的。


最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡


研究人員著眼於三個課題:二氧化碳排放、水和養分以及作物保護。這幾種研究作物自2019年春季以來就種植在“綠色2030”特殊溫室中。


為此項目特殊設計的溫室不使用煤氣供暖,而是一個全靠電能運行的溫室,採用LED照明。除溼是通過冷凝在低溫表面上進行的,從而回收潛熱。這使得溫室在冬季和春季更加密閉。


最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡


溫室也不會排放任何廢水和冷凝水,因此營養物質不會流失,而且植物保護產品也不會殘留到下水道中。


臭氧被用來對水進行消毒,這樣水就可以不斷重複使用。由於全部使用LED照明,溫室通過三個屏風隔熱,因此二氧化碳排放量可以降低到最小。


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精心設計的密集種植戰略也對作物產量產生積極的影響。首先,通過縮短距離,每平方米可以種植更多的草莓。通過提升排水溝,仍保有收割所需空間。


因此,“溫室2030”的植物數量比往常多了20%,產量的增長則遠遠超過了20%。在現實中,每平方米收穫草莓15公斤是可行的,但在該項目中實現了單位面積22公斤以上的收成;而且,草莓品種味道保持的很好。


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除了草莓,非洲菊的產量也大幅上升,包括小花非洲菊和大花非洲菊。在秋冬季,每平方米每週可以多收穫2株花。


全年總共收穫530株小花非洲菊和390株大花非洲菊,而所需熱量有所減少。


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火鶴花的產量也有所增加:花開的更多,重量也提高了。這種增長主要歸功於二次培育,因為幼小的作物必須適應這裡的充足光線,而在其他農場裡並不具備這樣的條件。


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雖然在水分和養分排放方面實現再循環,然而,每種作物仍有自己的挑戰。例如,小蒼蘭仍然是一種依賴土壤基質的作物,而且這些作物的培植是首次在全LED照明和主動除溼下進行的。


最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡


最後,“溫室2030”的作物保護是完全一體化的,儘可能多地利用自然天敵。非洲菊和草莓的黴病防控問題還有很多,所以從培育開始,就為生物管制創造良好的生活環境也是研究項目非常關注的地方。


研究人員在生物防劑方面發現了一些不同尋常的有趣現象,比如寄生蜂也會給花授粉。這樣,“蟲害鬥士”們或許可以在冬天幫助蜜蜂對草莓授粉,因為蜜蜂這段期間不活躍,但授粉卻是必不可少的。


最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡


在歐洲大陸的大西洋彼岸,德國農業化工巨頭拜耳在美國亞利桑那州也開設了最新的自動化溫室,是該公司的第一個此類設施,標誌著其技術成份是最頂尖的。


對於一家在過去幾年股價經歷了艱難考驗的公司來說,這個自動化溫室耗資約1億美元,並將成為全球玉米的作物設計中心。


最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡

最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡


玉米是亞利桑那州那裡種植的唯一作物,而這個溫室將致力於開發專有的種子芯片、先進的標記技術、自動化和大數據科學。


通過這類溫室設施,拜耳正在重新想象作物育種的方式,併為環境可持續性設定標準。


最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡


這座位於亞利桑那州馬拉納(Marana)的溫室可提供27870平方米的種植空間,是為在整個研究過程中可持續使用投入而設計的。


用於農作物的水將被循環利用,有助於保護寶貴的沙漠水資源;收穫的材料將100%用於堆肥;使用生物防控措施,減少化學殺蟲劑的使用。


最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡

你可能會問,拜耳為什麼會把溫室建在亞利桑那州的乾旱地區,而不是在美國中西部的糧倉呢?


在亞利桑那州的沙漠地區,可獲得更多的溫暖氣候和陽光,使研究人員能夠全年種植,從而實現每年三到四個玉米的生長週期。


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此外,通過利用溫室的受控環境,在室內進行育種,這消除了作物暴露在不利天氣條件下的情況,並防止延誤新品種的開發。


據說溫室裡的作物生長條件可以定製,以模擬世界各地的各種氣候條件。


最前沿的溫室:更高的產量,更低的碳足跡


我們可以看出,無論瓦赫寧恩大學的科研項目,還是拜耳的世界頂級育種設施,都是對下一代更可持續農業的投資,其影響遠遠超出了那一個地點。

他們不約而同的預示著,農業需要不同的思維方式和工作方式,而設施農業將為世界各地的種植者帶來創新和驚喜。


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