Infarm realizó con éxito pruebas de cultivo de trigo en interiores, logrando un gran avance en la agricultura vertical
La empresa de agricultura vertical infarm logró con éxito probar el cultivo de trigo en interiores en condiciones sin suelo a finales de 2022.
Los resultados preliminares de las pruebas indican que a escala, la agricultura vertical produce 117 toneladas por hectárea al año, lo que representa 26 veces el rendimiento de la agricultura en campo abierto. Infarm también indica que, con el avance de más tecnologías, los rendimientos en interiores pueden aumentar un 50% adicional.
La agricultura vertical no se ve afectada por el clima, la estación, la ubicación o las condiciones geográficas; no requiere tierras de cultivo, tiene una alta utilización del espacio y puede producir verduras y frutas de forma continua durante los 365 días del año. Se considera una Solución importante para garantizar el suministro agrícola futuro.
相对于传统的大田农业,垂直农业作物品类比较有限,在当前的模式下,多数情况下只适合于种植矮生、短周期的叶菜类,药用植物等高附加值经济作物,高附加值的蔬菜等。也有一些垂直农业企业积极作物上品类上作突破,从叶菜类延生到浆果等更多品类。
Sin embargo, cultivos básicos como el arroz, el trigo, el mijo y la soja son difíciles de cultivar en grandes cantidades dentro de granjas verticales. El éxito de infarm en lograr el cultivo de trigo en interiores sin suelo es sin duda un gran avance en el desarrollo de la agricultura vertical.
Sin embargo, la construcción, la tecnología y los costos operativos de la agricultura vertical son elevados. ¿Qué distancia hay desde que el cultivo de alimentos básicos en interiores sale del laboratorio hasta su promoción comercial exitosa y aplicación a gran escala?
Un avance histórico
El informe Tendencias demográficas mundiales de la ONU predice que la población mundial alcanzará los 9.800 millones para 2050. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura estima que, para seguir el ritmo del crecimiento demográfico, la producción de alimentos debe duplicarse para 2050.
Sin embargo, en los últimos 50 años, la cantidad de tierra agrícola se ha mantenido estable, representando aproximadamente el 37% del total de tierra disponible, y no se espera que esta cifra cambie significativamente en un futuro próximo.
此外,受气候变化、自然灾害和环境污染的影响,农作物产量和质量受到严重影响,增加了农业损失。比如,长期持续的拉尼娜现象导致美国频繁出现干旱,干旱会导致小麦产量和品质严重下滑。而美国是世界上最大的小麦出口国之一,2021年,美国小麦产量占全球的5.8%,出口占到全球小麦总出口量的10.9%。
俄乌冲突的持续发酵,也加剧了全球粮食危机。中信期货研究所报告指出,俄罗斯和乌克兰在全球粮食生产供应中发挥着重要作用,2021年俄罗斯和乌克兰小麦产量总计1.08亿吨,占全球5.7%,出口量5300万吨,占全球26.1%。另外,俄乌还承担着全球18.7%的玉米进口量,因此俄乌局势变化对全球粮食供需影响较大。
En este contexto, si la tierra cultivable limitada puede satisfacer el suministro de alimentos es un tema urgente e importante; muchos países han colocado la seguridad alimentaria en una posición estabilizadora.
La agricultura vertical, con su gran ventaja de no verse afectada por el clima, el tiempo, las estaciones y las condiciones geográficas, permitiendo el cultivo continuo de cultivos 365 días al año, las 24 horas del día, se ha convertido en una forma importante de innovar soluciones.
El trigo, como uno de los cultivos básicos, bajo condiciones de crecimiento optimizadas en granjas verticales interiores producirá más que la producción de campo, con múltiples cosechas al año, utilizando menos tierra, reutilizando recursos hídricos, excluyendo plagas y enfermedades, y sin causar pérdida de nutrientes al medio ambiente.
因此Infarm的这一成功试验,是解决全球粮食安全问题的重大突破。作为一家垂直农业领域颇具代表性的创业公司,Infarm在2021年12月完成2亿美元的D轮融资,由卡塔尔投资局(Qatar Investment Authority)领投,成立以来公司的融资总额达到6亿美元,估值超过10亿美元,是欧洲首家“独角兽”级的垂直农业初创。
Tras lograr un avance en el cultivo de trigo en interiores, Guy Galonska, cofundador y director técnico de Infarm, declaró en un comunicado que la capacidad de cultivar trigo en interiores es un hito para Infarm y tiene una importancia significativa para la seguridad alimentaria mundial.
También declaró: "Para seguir alimentando a la creciente población mundial, necesitamos lograr mayores rendimientos de cultivos. Ahora hemos demostrado que el cultivo vertical de trigo es viable. Creemos que, como alternativa para adaptarse al cambio climático, el trigo puede cultivarse con éxito a gran escala en interiores".
China y Singapur han cultivado con éxito arroz en granjas verticales
Antes de Infarm, ya había casos exitosos de cultivo de arroz en granjas verticales interiores en nuestro país.
En 2021, el Equipo de Innovación en Fábricas de Plantas del Instituto de Agricultura Urbana de la Academia China de Ciencias Agrícolas, en colaboración con el equipo de Qian Qian del Instituto Nacional de Investigación Arrocera de China, logró un importante avance al cultivar arroz con éxito y cosecharlo en aproximadamente 60 días bajo condiciones de fábrica de plantas, reduciendo a la mitad el ciclo de crecimiento tradicional del arroz de más de 120 días en entornos de campo abierto.
Según Yang Qichang, científico jefe del equipo e investigador del Instituto de Agricultura Urbana, el arroz utilizado en este ensayo es una variedad enana proporcionada por el equipo de Qian Qian. Su arquitectura vegetal compacta ofrece una alta eficiencia en el uso del espacio, lo que la hace adecuada para el cultivo vertical en múltiples capas en entornos de fábricas de plantas.
植物工厂不仅能缩短水稻生长周期、增加产量,还是绝佳的作物育种加速器。它不受土地、空间和气候条件的约束,一年四季均可进行加代育种,将大大节省育种工作者的时间。杨其长对外介绍,未来这座植物工厂水稻育种加速器有望实现每年6茬以上的“快速育种”,栽培层数甚至可以达到10层以上。
Además, Longping High-Tech también declaró en la plataforma de interacción con inversores en marzo de 2022 que la empresa ha estado realizando investigaciones exploratorias sobre la reducción del ciclo de crecimiento del arroz y la aceleración de la eficiencia de la creación de nuevas variedades mediante plantas de cultivo.
En Singapur, una nación insular rodeada de mar con terreno limitado y recursos de agua dulce extremadamente escasos, la agricultura vertical es uno de los métodos de cultivo clave. Singapur ha hecho grandes esfuerzos por aplicar modelos de agricultura vertical a la agricultura urbana; gracias a las granjas verticales en edificios de gran altura, se ha convertido en una "Ciudad Jardín" con un 50% de cobertura verde.
En febrero de 2022, Singapur también logró con éxito probar el cultivo de arroz en granjas verticales, superando la limitación de que las granjas verticales no pueden cultivar cultivos básicos. El proyecto es una iniciativa piloto llamada "Cultivo de arroz en edificios", llevado a cabo conjuntamente por la Fundación Temasek y el Laboratorio de Ciencias de la Vida Temasek.
Los investigadores cultivaron primero plántulas de "Arroz Temasek" en un invernadero. Una vez que las plántulas brotaron, fueron trasplantadas a una granja vertical en el complejo de viviendas públicas (HDB) de Tampines para continuar su crecimiento. La granja vertical tiene seis plantas de altura, y el Arroz Temasek se plantó en aproximadamente dos metros cuadrados de suelo en la planta superior. Durante la fase de crecimiento, se utilizó un sistema de riego por goteo de precisión para regular con exactitud el suministro de agua y nutrientes, entregándolos directamente a las raíces del arroz. Este sistema reduce el consumo de agua en un 70% en comparación con los métodos tradicionales de inundación utilizados en los arrozales convencionales.
Después de cosechar el arroz Temasek, se lleva al laboratorio para su prueba. La investigación posterior se centra en mejorar el sabor, la fibra y el índice glucémico del arroz Temasek para igualar la calidad del arroz cultivado en granjas tradicionales.
Se sabe que las plántulas de arroz "Arroz Temasek" cultivadas en invernaderos son más bajas que las variedades comunes, lo que las hace adecuadas para crecer en entornos congestionados. También poseen resistencia a plagas y buena tolerancia a la sequía, permitiéndoles seguir creciendo incluso sin riego durante dos semanas; por ello, la agricultura vertical es un escenario ideal. Además, con un ciclo de crecimiento de solo cuatro meses y tres cosechas al año, el rendimiento del arroz aumenta considerablemente.
Desafíos de salir del laboratorio
puede cultivar trigo y arroz en granjas verticales, sin duda proporcionando un nuevo espacio imaginativo para resolver el problema alimentario global en el futuro.
Sin embargo, aún existe una gran brecha entre el ideal y la realidad; actualmente, todos los avances solo existen en laboratorios. Para escalar los logros de laboratorio para su promoción masiva y comercialización, el costo y la protección del medio ambiente son dos grandes montañas que se interponen en el camino.
Actualmente, la aplicación de la agricultura vertical en el mercado es limitada y su tasa de adopción sigue siendo baja. La razón es que promover la agricultura vertical no es difícil en términos tecnológicos; más bien, el desafío radica en reducir tanto los costos de construcción como los costos operativos.
Actualmente, las fábricas de plantas con luz artificial totalmente cerradas representan la forma más avanzada tecnológicamente de la agricultura vertical; el arroz cultivado por el equipo de Yang Qichang nació dentro de una fábrica de plantas.
Las fábricas de plantas realizan la producción de cultivos en entornos cerrados, por lo que requieren la construcción de ingeniería y equipos de apoyo relacionados, incluidas estructuras de mantenimiento externo, sistemas de climatización (HVAC), dispositivos de iluminación artificial, estanterías de cultivo multicapa, sistemas de circulación y control de soluciones nutritivas, y sistemas de regulación y control basados en computadoras.
El análisis del Instituto de Investigación Industrial Qianzhan revela que la construcción de una fábrica vegetal inferior a 1.000 metros cuadrados (incluyendo decoración interior, equipos e instalaciones) cuesta entre 15.000 y 20.000 yuan por metro cuadrado; construir una fábrica vegetal de 5.000 a 10.000 metros cuadrados cuesta entre 8.000 y 10.000 yuan por metro cuadrado; para fábricas vegetales de gran escala superiores a 10.000 metros cuadrados, los costes de construcción bajan de 8.000 yuan por metro cuadrado.
El libro "Sistemas y Práctica de Plantas de Cultivo" indica que en las plantas de cultivo con luz artificial, el equipo de iluminación artificial representa la proporción más grande de todos los costos de equipos. En particular, en las plantas de cultivo que adoptan completamente fuentes de luz LED, los costos de LED a menudo representan aproximadamente la mitad del costo total de los equipos.
Esto es solo el alto costo de construcción inicial; los costos posteriores de mantenimiento y operación de producción también son significativos.
Actualmente, los costos de producción y operación incluyen principalmente tarifas eléctricas, diversas tarifas de materiales (solución nutritiva, semillas, fertilizante gaseoso de CO2), tarifas laborales para trabajadores, tarifas de transporte logístico, tarifas de gestión de personal, entre otras.
Li Peng, Vicepresidente General de Sanan Optoelectronics, reveló en una ocasión que los costos de electricidad representan actualmente alrededor del 25% de los costos de producción y operación de las fábricas de plantas. "Una nave industrial con un área de 10.000 metros cuadrados y una altura de cuatro a cinco metros, al convertirse en una fábrica de plantas con luz artificial, consume más de 13 millones de kWh de electricidad anualmente."
En China, el 75% de la electricidad proviene de la generación de energía a partir del carbón. El proceso de producción de carbón genera contaminación, por lo que no se pueden ignorar los costos de restauración ambiental asociados al consumo de energía.
Los datos anteriores se basan en cálculos realizados para cultivos enanos comunes en fábricas de plantas, como lechuga y cultivos comerciales. En cambio, los cultivos básicos como el arroz y el trigo ocupan más espacio e implican costos más altos.
Si se considera el valor de promoción comercial, el valor de mercado de los cultivos básicos es muy inferior al de los cultivos comerciales, frutas y verduras. Producir básicos con costos más altos pero precios de venta relativamente bajos es difícil que el mercado acepte en esta etapa.
En conclusión
Sin embargo, un modo de producción que representa la agricultura del futuro se presenta ante nosotros; no debemos limitarnos a calcular la 'cuenta económica' y medir la 'relación coste-beneficio', sino también considerar su significado estratégico.
Muchos problemas urgentes se presentan ante nosotros: crecimiento demográfico acelerado, demanda de seguridad alimentaria en aumento vertiginoso, reducción drástica de tierras cultivables y disminución continua de la mano de obra agrícola... La humanidad necesita nuevas formas de producir productos agrícolas; la agricultura vertical es una vía efectiva. Su mayor significado radica en su potencial como un proyecto importante para salvar a la humanidad de la extinción.
Por lo tanto, muchos laboratorios y empresas están investigando activamente la agricultura vertical para reducir costos, mejorar la eficiencia y ampliar los Canales (de ventas). También vemos con optimismo que este no es un problema sin solución; ya sea en la reducción del consumo de energía, la disminución de los costos de gestión o la ampliación de los canales de mercado, ahora hay muchas ideas. Para más detalles, consulte el artículo "Fábricas de plantas: atrapadas por los costos".
Incluso para la fábrica de plantas más costosa en la actualidad, el gerente general de Zhongke Sanan, Zhan Zhuo, ha predicho que, con la mejora de la tecnología del sistema completo y el avance de la eficacia luminosa de los LED, mientras que la agricultura tradicional enfrenta un aumento progresivo de costos en mano de obra, terreno, transporte y medio ambiente, para 2025, el costo de producción de las fábricas de plantas estará casi al mismo nivel que el de la agricultura tradicional .