粉紅溫室、尼莫花園……又新又炫的未來(lái)農(nóng)場(chǎng)技術(shù)，讓農(nóng)夫務(wù)農(nóng)還得學(xué)會(huì)“上天下?！?。農(nóng)業(yè)3.0技術(shù)若全面普及，提升糧食生產(chǎn)效率，全球糧荒可望有解。
特制LED燈讓葡萄安心生長(zhǎng)
新世代創(chuàng)業(yè)家-茶籽堂創(chuàng)辦人趙文豪將創(chuàng)思維注入傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，成功翻新農(nóng)業(yè)品牌。
燈火通明的溫室葡萄園里，清瘦黝黑的王禮深，口中聊著種葡萄的三十多年時(shí)光，手里卻閑不下來(lái)，忙著四處拔除葡萄樹(shù)上多余的枝葉。
在盛產(chǎn)葡萄的彰化縣溪湖鎮(zhèn)，占地一甲的葡萄園是父親留下來(lái)的家產(chǎn)。花了60萬(wàn)投資的溫室，就是多年實(shí)驗(yàn)累積而來(lái)的秘密武器。
可拆卸的帆布屋頂，搭配園里的LED燈，為葡萄樹(shù)擋風(fēng)又補(bǔ)光，才讓葡萄園可以一年兩次收成。
但帆布屋頂什么時(shí)候開(kāi)關(guān)、怎么搭配溫、濕度，全都是學(xué)問(wèn)。LED燈放在哪、怎么照最省電，光是實(shí)驗(yàn)階段就耗時(shí)三年。
十多年前，王禮深偶然發(fā)現(xiàn)有路燈照過(guò)的葡萄長(zhǎng)得特別好，因此開(kāi)始把水銀燈、螺旋燈放進(jìn)葡萄園。
有了燈照，葡萄的質(zhì)量開(kāi)始好轉(zhuǎn)，王禮深卻也面臨電費(fèi)飛漲的困境。他找來(lái)研究機(jī)構(gòu)合作，就是要打造最適合為葡萄催生、催熟的LED燈。
現(xiàn)在，他的葡萄園里依舊一分為二。
葡萄樹(shù)之間，一邊掛滿了螺旋燈，一邊用的是LED燈，只為找出葡萄生長(zhǎng)的理想狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，LED燈的電費(fèi)大約只有螺旋燈的十分之一。不僅電費(fèi)便宜了，改良后的LED燈也不像螺旋燈那么怕水，省了維修的煩惱。
LED燈只是溫室的一環(huán)，溫度、濕度控制，都是影響農(nóng)作物生產(chǎn)的關(guān)鍵。
除了葡萄，研究機(jī)構(gòu)也在研發(fā)改良草莓、松茸等高單價(jià)作物的生產(chǎn)環(huán)境，像是溫度、濕度控制及生產(chǎn)過(guò)程，都能更自動(dòng)化。
“有機(jī)農(nóng)業(yè)是未來(lái)的趨勢(shì)，”研究機(jī)構(gòu)溫室系統(tǒng)技術(shù)中心代主任黃添富指出，未來(lái)將以整廠輸出為目標(biāo)，希望能將打造溫室的技術(shù)出口日本、關(guān)島、夏威夷等高單價(jià)市場(chǎng)。
[NT:PAGE]粉紅溫室有望讓人人有飯吃
農(nóng)作物不是只用LED燈照就好，還得考慮LED燈的節(jié)能效益，有效率地提供農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中需要的光線與溫度環(huán)境。
各種植物對(duì)不同波長(zhǎng)、不同顏色的光，反應(yīng)也不一樣。例如，葡萄需要的日照時(shí)間較長(zhǎng)，LED燈里的紅色波長(zhǎng)就得多一點(diǎn)。
但草莓需要溫差大、熱量高，日照時(shí)間較短，藍(lán)光的比例就要調(diào)高。根據(jù)不同農(nóng)作物的需求和生長(zhǎng)環(huán)境來(lái)調(diào)配設(shè)計(jì)，這也讓光照植物的技術(shù)門(mén)檻不斷提高。
美國(guó)、英國(guó)、荷蘭等國(guó)家快速崛起的“粉紅溫室”也是一例。
粉紅指的是溫室里的粉紅色燈光，是結(jié)合藍(lán)色、紅色兩種LED燈相互輝映后的結(jié)果。
粉紅LED燈不僅可以提高植物對(duì)光線的吸收，在理想的燈光、溫度、濕度環(huán)境里，植物生長(zhǎng)速度可以提高20%，用水量也減少九成。
但粉紅溫室的價(jià)格，卻不太浪漫。盡管未來(lái)五年，LED的價(jià)格可能跌破50%，但溫室整體造價(jià)依舊偏高。
為什么要積極打造溫室農(nóng)場(chǎng)?
聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO，F(xiàn)oodand Agriculture Organization of the United Nations)預(yù)估，2050年全球人口總數(shù)將沖破96億，增加超過(guò)33%。
但現(xiàn)在全球仍有20億人口營(yíng)養(yǎng)不良。想要人人有飯吃，全球糧食產(chǎn)量就得增加七成。
氣候變遷難料，土地、水源供應(yīng)有限。想提高糧食產(chǎn)量，就得做好準(zhǔn)備，上山下海打造新農(nóng)園。
結(jié)合農(nóng)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新創(chuàng)公司OnFarmSystems創(chuàng)辦人東尼(LanceDonny)分析，我們正邁入農(nóng)業(yè)3.0時(shí)代。走過(guò)勞力密集的1.0、機(jī)械與肥料主導(dǎo)的2.0時(shí)代，東尼認(rèn)為，農(nóng)業(yè)3.0將是感測(cè)、云端、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)主導(dǎo)的階段。用感測(cè)技術(shù)、衛(wèi)星影像進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析水、肥料用量等，都是未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
這波農(nóng)業(yè)熱，不只技術(shù)含量高，資金投入也不斷升溫。根據(jù)眾籌平臺(tái)AgFunder統(tǒng)計(jì)，2014年美國(guó)農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域創(chuàng)投總金額約23.6億美元，創(chuàng)下歷史新高。
但2015年上半年，美國(guó)農(nóng)業(yè)科技相關(guān)創(chuàng)投總金額已經(jīng)超過(guò)20億美元，可望再度刷新紀(jì)錄。
“重點(diǎn)不是工業(yè)化，而是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、持續(xù)發(fā)展和品質(zhì)，”BeechamResearch首席研究員羅密歐(SaverioRomeo)說(shuō)。
美國(guó)哥倫比亞大學(xué)公共衛(wèi)生系教授戴波米耶(Dickson Despommier)十年前提出的“垂直農(nóng)場(chǎng)”概念，也是解決方案之一。
垂直農(nóng)場(chǎng)，就是用科技打造垂直交疊的農(nóng)業(yè)溫室，節(jié)省農(nóng)作物生產(chǎn)過(guò)程中需要耗費(fèi)的土地、水及肥料等資源。
十年后的今天，日本已經(jīng)有上百座垂直農(nóng)場(chǎng)，美國(guó)、新加坡、韓國(guó)、瑞典與荷蘭的摩天大樓里，也都可以看到垂直農(nóng)場(chǎng)的影子。
[NT:PAGE]從地底“種”、海底“種”到天上“種”
繁華市中心區(qū)的地底隧道，也成了未來(lái)農(nóng)業(yè)的新實(shí)驗(yàn)空間。
英國(guó)公司Growing Under ground就在倫敦市區(qū)的地底，種起了蘿卜、芹菜和芥菜等八種蔬菜，被稱為世界首個(gè)地下農(nóng)場(chǎng)。
地面下三十三公尺的防空洞里，變身城市新農(nóng)園，秘密武器就在光線、溫度、濕度的整體調(diào)控設(shè)計(jì)。
植物種子在LED燈一天照射十八小時(shí)后，再加上大型電風(fēng)扇把溫度維持在攝氏21到23度。如此一來(lái)，所有蔬菜都能在6到28天內(nèi)收成。
“只要能在三十天內(nèi)收成，就有獲利空間，」Growing Under ground共同創(chuàng)辦人布拉德(Richard Ballard)說(shuō)。
提早收割的“迷你蔬菜”(micro-green)，意外獲得好評(píng)。蔬菜收成后，只要四小時(shí)就可以送上餐桌。較低的運(yùn)送時(shí)間、成本，吸引許多廚師上門(mén)。
目前為止，Growing Under ground已經(jīng)籌到資金85萬(wàn)英鎊，預(yù)計(jì)第一年?duì)I收125英鎊以上。
不只地底，海底空間也成了未來(lái)農(nóng)園的潛在機(jī)會(huì)。
海底尼莫花園
2015年的意大利世界博覽會(huì)上，一顆顆白色塑膠球飄在海里，吸引許多觀眾好奇駐足。
這座位在意大利沿海市鎮(zhèn)諾利(Noli)外海的“尼莫花園”，是潛水設(shè)備公司海珊瑚集團(tuán)(Ocean Reef Group)歷經(jīng)四年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，打造的海底迷你溫室。
在名為“水底實(shí)驗(yàn)室”的白色塑膠球里，全是種著芹菜、菠菜、大蒜、野花等十?dāng)?shù)種植物的迷你農(nóng)園。
七座水底實(shí)驗(yàn)室，都在距離海平面五到十公尺的水底?，F(xiàn)在，不僅可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)即時(shí)監(jiān)控，也可以讀取水底的氧氣、二氧化碳濃度等數(shù)值。
經(jīng)過(guò)四次失敗，現(xiàn)在的尼莫花園，已經(jīng)成為章魚(yú)、螃蟹等水中生物的棲息地。
負(fù)責(zé)國(guó)際銷售的甘保里尼(LucaGamberini)看好水底農(nóng)園的經(jīng)濟(jì)效益?！拔艺J(rèn)為，對(duì)于地理環(huán)境難以孕育農(nóng)作物的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，水底農(nóng)園有其潛在機(jī)會(huì)，”甘保里尼說(shuō)。
沒(méi)有什么不可能，沒(méi)錯(cuò)，地底、海底都可以，LED當(dāng)然也能跑到外太空種菜去。
宇航員斯科特在太空紅葉生菜前自拍。(圖片來(lái)源：宇航員Scott Kelly twitter)
NASA的太空蔬菜種植系統(tǒng)。(圖片來(lái)源：NASA twitter)
去年8月10日，美航天局(NASA)正在國(guó)際空間站執(zhí)行任務(wù)的美國(guó)和日本宇航員品嘗了在太空種植的紫葉生菜，是首批在微重力和人工粉紅燈光下培育出的可供宇航員食用的蔬菜。
“這是個(gè)人的一小口，卻是人類的一片大葉子”，美國(guó)航天局在官網(wǎng)上略帶調(diào)侃地評(píng)論說(shuō)，“這讓我們距離飛向火星又近了一步”。
這些蔬菜于7月8日種下，在Veg-01種植室中，蔬菜受到紅、綠、藍(lán)三種LED光的照射。紅光和藍(lán)光對(duì)光合作用來(lái)說(shuō)非常重要。綠光雖然可有可無(wú)，但出于外觀的考慮，工程師們決定加上綠光。
該種植室由多個(gè)可展開(kāi)和折疊的蔬菜盒子組成，生菜的種子被撒放在用于生根發(fā)芽的墊層上，墊層是由土壤和化肥組成的。每一個(gè)“蔬菜盒子”重大約七公斤，可以折疊，也可以拉伸。每個(gè)盒子上有一塊紅綠藍(lán)三色LED面光源照明板，它即能保證蔬菜生長(zhǎng)所需光照，也便于宇航員們觀察生長(zhǎng)情況。
NASA認(rèn)為，有生命的植物不僅能為宇航員們提供營(yíng)養(yǎng)和新鮮空氣，并且種植植物這一行為就可以給“這些遠(yuǎn)離地球卻又想念地球生活的宇航員們帶來(lái)一種心理安慰。”
要當(dāng)個(gè)稱職的農(nóng)夫仍很難
盡管如此，年初出版《邁向智慧農(nóng)場(chǎng)：農(nóng)業(yè)擁抱物聯(lián)網(wǎng)》的羅密歐分析，智慧農(nóng)業(yè)仍面臨許多困境。例如，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利潤(rùn)偏低，投資創(chuàng)新技術(shù)并不容易。
想要用高技術(shù)走進(jìn)農(nóng)業(yè)3.0的時(shí)代，也得付出代價(jià)，做出不同以往的投資規(guī)模。
此外，信息交流也是一大阻礙。多數(shù)農(nóng)家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)了解有限，也多半考慮商業(yè)機(jī)密而不愿有太多交流。
農(nóng)業(yè)要轉(zhuǎn)型為高技術(shù)、自動(dòng)化的黃金產(chǎn)業(yè)，還得挑戰(zhàn)根深蒂固的形象問(wèn)題。“要當(dāng)個(gè)稱職的農(nóng)夫很難，因?yàn)榇蠹已壑械霓r(nóng)業(yè)是祖父?jìng)兞粝聛?lái)的歷史，”羅密歐說(shuō)。
隨著氣候變遷不斷發(fā)酵，未來(lái)農(nóng)業(yè)夠不夠智慧，就看各國(guó)政府與企業(yè)如何斗智，為農(nóng)作物打造各種遮風(fēng)避雨的理想溫室。
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