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CEA 是否需要前沿作物來實現多樣化?
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

資料來源:

https://blog.bluelab.com/cea-frontier-crops

Bluelab 環控農業未來研討會系列匯集了 CEA 最優秀的人才,共同討論園藝的前沿問題。我們的主持人與植物科學家、頂級 CEA 研究人員和工程師交談,以獨特的視角探討我們對 CEA 未來的期望。

Bluelab 高級技術專家 Jon Greene與行業思想領袖、CultiBio Ltd首席執行官兼園藝工程師Joseph Chidiac (JC) CEA 需要前沿作物多樣化的重要性進行了交談

JC 說明如何使用水耕法在當地種植香蕉和枸杞等新作物,以消除食品進口並建立更可持續的食品供應鏈。本次對話還深入探討了水耕、系統創新和技術如何為未來的全球供應鏈創造前所未有的機遇。

首先,我們所說的前沿作物是什麼意思? 

在本次網路研討會中,Jon JC 經常提到前沿 CEA 作物,它們指的是傳統綠葉蔬菜和草藥以外的作物。想想花椰菜、根莖類蔬菜、枸杞、芥末,甚至香蕉,由於最近的技術改進,現在可以使用水耕法在當地種植。

隨著水耕的作物範圍擴大到綠葉蔬菜和草藥之外,我們有一個獨特的機會來減少食品進口並建立更可持續的食品供應鏈。 

機會在於新技術和作物品種

21世紀種植農作物是一個獨特的挑戰,也是一個前所未有的機遇。自然和人類創造力的結合提高了通過創造效率、生產力和更可持續的增長方式的系統的增長標準。 

引進新技術和前沿作物的一部分正在打破我們通常種植和食用的來自集中地點的傳統食物。採用這種方法有助於其中一些作物的權力下放,並且已經對全球食品貿易和運輸產生了積極影響。

主要的影響是你減少了食物里程。因此減少了將大量散裝產品運輸到那麼遠的需求,我認為這是非常積極的。”— Joseph ChidiacCultiBio Ltd

當然主導該行業的是新鮮易腐爛的蔬菜、微型蔬菜和具有高營養價值的精緻蔬菜。這些都不適合旅行,因此它們是最有動力在本地和區域發展的第一批。

除了這些可行的作物外,JC 強調我們需要探索更遠的地方,看看 CEA 如何看待前沿作物和多樣化,這樣才能努力消除食品進口並建立更可持續的食品供應鏈。 

Jon 支持這種觀點,並舉例說明了科羅拉多州的城市農場和餐廳Grow + Gather如何成功地使用 CEA來建立蓬勃發展的業務並減少食物里程。

業主Jeff Johnston 1950 年代較舊的汽車維修店改裝成一個城市農場和餐廳,配有花園、溫室和垂直農場。他的室內水耕塔佔地 1,200 平方英尺或 111.5 平方米的種植空間。僅塔樓相當於 1.8 2 英畝的田間耕作,並消除了無數的食物里程。”—Jon GreeneBluelab 高級技術專家

生菜和香草以外的轉變已經發生

JC概述了在減少食物里程方面取得了重大進展,並強調了 CEA 的一些關鍵里程碑。 美國或加拿大出現出更多農場,以減少運輸需求並減少溫室氣體排放。

在荷蘭和冰島,我們看到溫室種植香蕉。運輸成本被削減,並且有智慧計劃可供人們使用熱電聯產和利用蒸汽。 

歐洲正在種植通常進口的木瓜、菠菜和芝麻菜。隨著歐洲轉向 CEA,代表著蘋果、杏仁、櫻桃等作物(易患需要大量殺蟲劑和殺菌劑的疾病)將消除這些投入。

加勒比地區正在種植香菜和寒冷天氣作物

中國有更多傳統果園向 CEA 過渡。隨著塊根作物價格的上漲,在當地生產這些蔬菜將是一個可行的選擇。青花菜和捲心菜在水耕中生長得非常好。儘管它們佔用空間,但它不可避免地會成為一個更可行的選擇,與運輸這些作物相比,所涉及的空間和精力更重要。

https://blog.bluelab.com/hubfs/Snag_2006ec22-png.png

為了提高多樣化,不同的水耕方法值得探索

有多種水耕方法可用,每種方法都比其他方法更適合某些作物組合。JC CultiBio 的團隊正在繼續探索和開發混合方法,主要是 NFT(營養膜技術)和 DFT(深流技術)。讓更多種植者分享有關不同技術的資訊可確保第一次成功。

潮汐法是一種很容易適應水耕系統的方法。這在苗圃行業和植物生產中很常見,因為您可以最大限度地提高溫室的空間效率。

最終,JC 希望確保所有水耕方法都符合適應性、多功能、有效、高效和符合人體工程學的要求。

Flood and drain system允許傳統上從歐洲進口的綠葉蔬菜在熱帶氣候中種植

Fogponics是該行業未來將更多關注的另一個引人入勝的前沿領域。這種方法涉及通過系統泵送空氣或水氣(而不是水)。所需的能量更少,而且顯然已最大限度地充氣,因此無需擔心溶解氧。 

CEA 和前沿作物的多樣性仍面臨挑戰 

在網路研討會中,JC Jon強調了 CEA 令人興奮的機會,但也概述了一些挑戰。 

1.缺乏意識和教育。有些種植者認為水耕不是自然的,並且害怕未知。 

2.成本。確保有一個能夠接受您的價格和數量的市場。農民非常關注成本底線。 

3.抗拒和無支持的索賠。許多人在沒有機會親身體驗或直接與農民交談的情況下就對 CEA 形成了看法。 

4.誤導種植者。從不合格的網路來源收到的資訊以及缺乏選擇的信念。 

為什麼是水耕,而不是土壤?

JC 強調土壤是維持生命的;然而它確實帶來了很多風險,因為它是不可預測和不一致的。有很多病原體,需要密切管理養分,以確保使用殺菌劑和除草劑防止植物病害。

這種傳統方法也不是最有效地利用水和肥料,除非種植者投資建設健康的有機土壤,而這不是大多數大農場主所做的。然而通過密切管理土壤肥力,調整質地並確保其接種良好的微生物將導致出色的結果。

然而在世界的某些地方,土壤並不實用。這是水耕作為根系解決方案的巨大機會。 

EC和pH的作用 

無論肥料有多好,如果您不調節pH 或注意EC 範圍,都會對您的植物造成損害。導致種植者重新開始整個過程。

水耕、水溶性、礦物質肥料是不可持續的,但有效且高效。您也不希望將有機材料放入水耕系統的營養液中,因為這會帶來顆粒物堵塞灌溉系統某些部分的風險。由於這些原因,CultBio 現在正在尋找替代解決方案。

加勒比項目在多樣化和本地化食品供應方面處於領先地位

加勒比海幾乎所有東西都進口,因此 CEA 非常適合減少對進口作物的依賴。 巴巴多斯的溫室由艾伯塔省的Sprung Structures建造,目的在抵禦 320 公里/小時(200 英里/小時)風速的颶風

https://blog.bluelab.com/hubfs/Snag_2049fcb6-png.png

在這些項目實施之前,JC 訪問了阿魯巴島並考察了當地農場,那里至少有四個其他水耕農場種植相同的作物。所有農場都接受了採訪,以找出主要挑戰是什麼,並確保有一種策略可以通過定制的方法來緩解這些挑戰。因此,JC 表示,這緩解了外匯壓力並提振了經濟。

與加勒比有關的另一個值得一提的亮點是牙買加許可大麻的合法化。加勒比地區生產許可大麻的氣候極其惡劣。光,風,水,所有想像中的病蟲害,包括猴子,兔子和老鼠等害蟲。

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加勒比地區的氣候對植物來說具有挑戰性,但使用商業許可的設施和 CEA 使種植者能夠幫助植物充分發揮其遺傳潛力 然而,這正是牙買加獲得許可的大麻如此理想的原因。惡劣的氣候創造了鼓勵能夠應對威脅的冠軍基因的條件。因此,在環控環境中種植植物代表著它們表現更好,並產生令人難以置信的作物結果。

總之,JC Jon 強調,新技術、新作物品種、工程創新和系統設計的引入為未來的食品供應創造了前所未有的機會。

Jon JC 之間的對話強調,應該與世界各地的農場和設施一起探索使用水耕和無土栽培的新種植方法。這樣做,我們可以完善作物性能並提高種植標準,以提高生產效率,從而提高盈利能力。