Infarm успешно провела испытания по выращиванию пшеницы в помещении, совершив прорыв в вертикальном земледелии

Компания вертикального фермерства infarm успешно протестировала выращивание пшеницы в помещении в условиях без почвы к концу 2022 года.

Предварительные результаты испытаний показывают, что в масштабах вертикальное земледелие дает урожайность 117 тонн с гектара в год, что в 26 раз превышает урожайность открытого грунта. Infarm также отмечает, что с развитием новых технологий урожайность в закрытых помещениях может быть дополнительно увеличена на 50%.

Вертикальное земледелие не зависит от климата, сезона, местоположения или географических условий; оно не требует сельскохозяйственных угодий, обеспечивает высокую эффективность использования пространства и позволяет непрерывно выращивать овощи и фрукты в течение 365 дней в году. Оно рассматривается как важное Решение для обеспечения продовольственной безопасности сельского хозяйства в будущем.

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。

Однако основные культуры, такие как рис, пшеница, просо и соя, трудно выращивать в больших количествах в вертикальных фермах. Успешная реализация компанией infarm выращивания пшеницы в помещении без почвы, безусловно, является крупным прорывом в развитии вертикального земледелия.

Однако затраты на строительство, технологии и эксплуатацию вертикальных ферм высоки. Как далеко находится выращивание основных продуктов питания в помещении от выхода из лаборатории до успешного коммерческого внедрения и массового применения?

В докладе «Прогноз численности населения мира» ООН прогнозируется, что к 2050 году население мира достигнет 9,8 млрд человек. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН оценивает, что для соответствия темпам роста населения производство продовольствия должно удвоиться к 2050 году.

Однако за последние 50 лет площадь сельскохозяйственных земель оставалась стабильной, составляя около 37% от общего количества доступных земель, и в обозримом будущем ожидается, что эта цифра не претерпит значительных изменений.

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。

В этом контексте вопрос о том, может ли ограниченная пахотная земля обеспечить продовольственную безопасность, является крайне важной и неотложной задачей; многие страны поставили продовольственную безопасность в положение стабилизирующего фактора.

Вертикальное земледелие, благодаря своей большой преимуществу независимости от климата, погоды, сезонов и географических условий, позволяющему непрерывное выращивание культур 365 дней в году, 24 часа в сутки, стало важным способом инновационного решения проблем.

Пшеница, как одна из основных продовольственных культур, при оптимизированных условиях выращивания в закрытых вертикальных фермах даст урожай выше, чем в открытом поле, с несколькими сборами урожая в год, используя меньше земли, повторно используя водные ресурсы, исключая вредителей и болезни, и не вызывая потерь питательных веществ для окружающей среды.

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。

После достижения прорыва в выращивании пшеницы в помещении соучредитель и главный технический директор Infarm Гай Галонска заявил в заявлении, что возможность выращивания пшеницы в помещении является вехой для Infarm и имеет важное значение для глобальной продовольственной безопасности.

Он также заявил: «Чтобы продолжать прокормить растущее население мира, нам необходимо достичь более высоких урожаев. Теперь мы доказали, что вертикальное выращивание пшеницы возможно. Мы верим, что как альтернатива для адаптации к изменению климата, пшеницу можно успешно выращивать в больших масштабах в помещении».

До Infarm в нашей стране уже были успешные случаи выращивания риса в закрытых вертикальных фермах.

В 2021 году Инновационная команда фабрики растений Института городской аграрной науки Китайской академии сельскохозяйственных наук в сотрудничестве с командой Цянь Цяня из Национального института исследований риса Китая добилась значительного прорыва , успешно вырастив рис и получив урожай примерно за 60 дней в условиях фабрики растений, что сократило традиционный цикл роста риса более чем на 120 дней в открытом грунте вдвое.

По словам Ян Цичана, главного ученого команды и исследователя Института городской агрокультуры, рис, использованный в этом испытании, является карликовым сортом, предоставленным командой Цянь Цяня. Его компактная архитектура растения обеспечивает высокую эффективность использования пространства, что делает его подходящим для многоярусного вертикального выращивания в условиях фабрики растений.

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。

Кроме того, компания Longping High-Tech также заявила на платформе взаимодействия с инвесторами в марте 2022 года, что компания проводит исследовательскую работу по сокращению цикла роста риса и ускорению эффективности выведения новых сортов с помощью заводских теплиц.

В Сингапуре, островном государстве, окруженном морем, с ограниченной территорией и крайне дефицитными пресноводными ресурсами, вертикальное земледелие является одним из ключевых методов выращивания. Сингапур приложил значительные усилия для внедрения моделей вертикального земледелия в городское сельское хозяйство; благодаря вертикальным фермам в высотных зданиях он стал «Садом-городом» с 50% зеленого покрытия.

В феврале 2022 года Сингапур также успешно испытал выращивание риса в вертикальных фермах, преодолев ограничение, согласно которому вертикальные фермы не могут выращивать основные культуры. Проект представляет собой пилотную инициативу под названием «Выращивание риса в зданиях», реализуемую совместно Фондом Темасек и Лабораторией наук о жизни Темасек.

Исследователи сначала вырастили рассаду «риса Темасек» в теплице. После прорастания рассады её пересадили в вертикальную ферму в жилом районе Тампинин (HDB) для дальнейшего выращивания. Вертикальная ферма имеет высоту в шесть этажей, при этом рис Темасек был посажен примерно на двух квадратных метрах почвы на верхнем этаже. В процессе роста использовалась система прецизионного капельного орошения, которая точно регулировала подачу воды и питательных веществ, доставляя их непосредственно к корням риса. Данная система снижает потребление воды на 70% по сравнению с традиционным методом затопления, применяемым в обычных рисовых полях.

После сбора урожая риса Temasek его доставляют в лабораторию для тестирования. Последующие исследования сосредоточены на улучшении вкуса, содержания клетчатки и гликемического индекса риса Temasek, чтобы соответствовать качеству риса, выращенного на традиционных фермах.

Известно, что рассада риса «Рис Темасек», выращиваемая в теплицах, ниже обычных сортов, что делает её подходящей для роста в тесных условиях. Она также обладает устойчивостью к вредителям и хорошей засухоустойчивостью, позволяя продолжать рост даже без полива в течение двух недель; поэтому вертикальное земледелие является идеальным сценарием. Кроме того, благодаря циклу роста всего четыре месяца и трём урожаям в год, урожайность риса значительно увеличивается.

может выращивать пшеницу и рис в вертикальных фермах, несомненно предоставляя новое пространство для воображения в решении глобальной продовольственной проблемы в будущем.

Однако между идеалом и реальностью всё ещё существует огромный разрыв; в настоящее время все прорывы существуют только в лабораториях. Для масштабирования достижений лаборатории для массового внедрения и коммерциализации стоимость и охрана окружающей среды — это две большие горы на пути.

В настоящее время применение вертикального земледелия на рынке ограничено, а уровень его внедрения остается низким. Причина заключается в том, что продвижение вертикального земледелия не представляет сложности с технической точки зрения; сложность заключается в снижении как затрат на строительство, так и операционных расходов.

В настоящее время полностью закрытые искусственные световые фабрики растений представляют собой высшую технологическую форму вертикального сельского хозяйства; рис, выращенный командой Ян Цичан, был получен в такой фабрике растений.

В заводских условиях выращивания растений производство сельскохозяйственных культур осуществляется в закрытых помещениях, что требует создания соответствующей инженерной инфраструктуры и вспомогательного оборудования, включая внешние ограждающие конструкции, системы кондиционирования воздуха (HVAC), устройства искусственного освещения, многоярусные стеллажи для выращивания, системы циркуляции и контроля питательных растворов, а также компьютерные системы регулирования и управления.

Анализ Института исследований отрасли "Цяньчжань" показывает, что строительство растительной фабрики площадью менее 1000 квадратных метров (включая внутреннюю отделку, оборудование и сооружения) обходится в 15 000–20 000 юаней за квадратный метр; строительство растительной фабрики площадью от 5000 до 10 000 квадратных метров обходится в 8000–10 000 юаней за квадратный метр; для крупных растительных фабрик площадью более 10 000 квадратных метров стоимость строительства снижается ниже 8000 юаней за квадратный метр.

В книге «Системы и практика растительных фабрик» указывается, что в растительных фабриках с искусственным освещением оборудование для искусственного освещения составляет наибольшую долю всех затрат на оборудование. В частности, в растительных фабриках, полностью использующих светодиодные источники света, стоимость светодиодов часто составляет около половины от общей стоимости оборудования.

Это лишь высокие первоначальные затраты на строительство; последующие затраты на обслуживание и операционные расходы производства также нельзя недооценивать.

В настоящее время производственные и операционные расходы в основном включают плату за электроэнергию, различные материальные расходы (питательный раствор, семена, CO2-удобрение), оплату труда рабочих, расходы на логистический транспорт, расходы на управление персоналом и т. д.

Ли Пэн, заместитель генерального директора компании Sanan Optoelectronics, однажды сообщил, что затраты на электроэнергию в настоящее время составляют около 25% от производственных и эксплуатационных затрат заводов по выращиванию растений. «Промышленное здание площадью 10 000 квадратных метров и высотой четыре-пять метров, при реконструкции в завод с искусственным освещением для выращивания растений, потребляет более 13 миллионов кВт·ч электроэнергии ежегодно.»

В Китае 75% электроэнергии производится за счёт сжигания угля. Процесс добычи угля вызывает загрязнение окружающей среды, поэтому нельзя игнорировать затраты на экологическую реабилитацию, связанные с потреблением энергии.

Приведенные выше данные основаны на расчетах для распространенных низкорослых культур в заводских теплицах, таких как салат и коммерческие культуры. В то же время основные зерновые культуры, такие как рис и пшеница, занимают больше места и требуют более высоких затрат.

Если рассматривать коммерческую ценность продвижения, рыночная стоимость основных культур значительно ниже, чем у товарных культур, фруктов и овощей. Производство основных культур с более высокими затратами при относительно низкой цене продажи трудно принять рынку на данном этапе.

Однако перед нами стоит способ производства, представляющий будущее сельского хозяйства; мы должны не только рассчитывать «экономический счет» и измерять «соотношение затрат и результатов», но и учитывать его стратегическое значение.

Перед нами множество срочных проблем: стремительный рост населения, резкое увеличение спроса на продовольственную безопасность, драматическое сокращение пахотных земель и постоянное уменьшение рабочей силы в сельском хозяйстве... Человечеству нужны новые способы производства сельскохозяйственной продукции; вертикальное земледелие является одним из эффективных путей. Его большее значение заключается в том, что оно может стать важным проектом по спасению человечества от вымирания.

Поэтому многие лаборатории и компании активно изучают вертикальное земледелие для снижения затрат, повышения эффективности и расширения Каналов сбыта. Мы также оптимистично смотрим на то, что это не неразрешимая проблема; будь то снижение энергопотребления, уменьшение управленческих расходов или расширение рыночных каналов, теперь есть много идей. Для подробностей см. статью «Растительные фабрики: в ловушке затрат».

Даже для самой дорогой на данный момент фабрики растений генеральный директор «Чжунко Санан» Чжан Чжуо предсказал, что с улучшением технологий всей системы и повышением световой отдачи технологии LED, в то время как традиционное сельское хозяйство сталкивается с постепенным ростом затрат на рабочую силу, землю, транспортировку и экологию, к 2025 году производственные затраты фабрик растений практически сравняются с затратами традиционного сельского хозяйства .