«Вертикальные фермы» помогут получать в 600 раз больше зерна — Naked Science
7 минут
Мария Азарова

«Вертикальные фермы» помогут получать в 600 раз больше зерна

3.5

По мнению авторов новой работы, вертикальное сельское хозяйство позволит удовлетворить спрос на продукты питания, который значительно возрастет к середине-концу столетия. Благодаря вертикальным установкам можно будет повысить урожайность пшеницы в сотни раз, использовать повторно воду для полива и не зависеть от погоды.

Поле пшеницы
Пшеница — широко распространенная зерновая культура / © Getty Images

Пшеница — одна из важнейших продовольственных культур в мире, ее культивировали еще в начале неолитической революции, а сегодня выращивают на миллионах гектаров: получаемую из этого злака муку используют, в частности, при выпекании хлеба, а также изготовлении макаронных и кондитерских изделий. На пшеницу приходится примерно одна пятая часть энергетической ценности и белка в рационе человека. 

Однако урожайность ее в поле, как правило, низкая и зависит от многих факторов, в том числе от погоды, почвы и применяемых человеком методов. Группа исследователей из США (Флорида, Нью-Йорк и Нью-Джерси), работа которых опубликована в журнале PNAS, считает, что урожайность пшеницы можно повысить в сотни раз, если выращивать ее на закрытых «вертикальных фермах» и соблюдать оптимизированные условия.

По их словам, такой способ потребует меньшей площади сельхозземель, чем если бы зерновая культура росла просто в поле, к тому же исчезает зависимость от климата и вредителей, можно будет свести к минимуму использование пестицидов и гербицидов и экономить воду.

Как объясняют авторы работы, население Земли, составляющее 7,8 миллиарда человек сегодня, к 2050 году увеличится более чем до девяти миллиардов, а к концу столетия, по данным ООН, — до 11 миллиардов. Поскольку сейчас каждый девятый человек в мире сталкивается с голодом, этот прогнозируемый рост численности людей на планете и спрос на продовольствие потребуют увеличения производства зерна в мире более чем на 60 процентов.

«Вертикальная ферма» по выращиванию одновременно 10 слоев пшеницы / © Gregory Kiss, Senthold Asseng, and Paul P.G. Gauthier

Согласно прогнозам специалистов, посредством сокращения спроса на продукты питания и в то же время наращивания их производства, снижения объема пищевых отходов и других методов эту предполагаемую нехватку продовольствия к середине-концу столетия все же можно будет восполнить.

«Вертикальное сельское хозяйство видится нам возможным перспективным вариантом увеличить производство пшеницы в будущем. Мы показали, что пшеница, выращенная на одном гектаре земли в 10-слойной закрытой вертикальной установке, может производить от 700 ± 40 т / га и максимум до 1940 ± 230 т / га зерна в год при оптимизации температуры, интенсивном искусственном освещении, высоком содержании CO2 и максимально достижимом индексе урожая. Такая урожайность будет в 220-600 раз превышать среднегодовую урожайность пшеницы сегодня (3,2 т / га). Независимо от климата, времени года и региона, выращивание пшеницы на таких фермах может быть более благоприятным для окружающей среды», — пишут исследователи.

Конечно, замечают они, у описываемого подхода есть и недостатки: учитывая высокие энергетические затраты на искусственное освещение и прочие расходы, маловероятно, что «вертикальное выращивание» пшеницы будет экономически конкурентоспособным в ближайшем будущем.

Однако оно поможет обезопасить человечество от последствий изменений климата (потопы, засухи, волны жары), которые влияют на урожай, или других неожиданных сбоев в продовольственной системе. Также не стоит забывать, что меняющиеся условия, например возможность получать солнечную электроэнергию более дешевым и доступным способом или же резкое удорожание зерна, способны сделать вертикальное сельское хозяйство полезным, особенно в условиях роста численности населения Земли.

Тем не менее максимальный производственный потенциал «вертикальных ферм» для пшеницы еще предстоит подтвердить экспериментально и необходимы дальнейшие технологические решения для сокращения капитальных и энергетических затрат.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
31 минута
Редакция

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

2 часа назад
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

7 часов назад
7 минут
Ольга Иванова

Антрополог из Цюрихского университета Ицхак Бен Мокко провел исследование, посвященное человеческим репродуктивным привычкам. В частности, он попытался ответить на вопрос, почему люди предпочитают заниматься сексом наедине, в то время как почти все остальные животные делают это в присутствии сородичей.

3 августа
4 минуты
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

10 часов назад
31 минута
Редакция

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

2 часа назад
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

12 июля
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: