«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.
Вчера, 08:54
8 минут
Мария Азарова

Хотите увидеть ожившего Шекспира или подмигивающую вам госпожу Лизу дель Джокондо? С немного пугающей всех нас технологией deepfake это можно сделать всего за пару минут.

12 часов назад
5 минут
Илья Ведмеденко

По информации источника в ВПК, российские инженеры приступили к созданию стратегического ракетного комплекса нового поколения, получившего условное обозначение «Кедр». Сейчас его разработка находится на самой ранней стадии.

10 часов назад
4 минуты
Илья Ведмеденко

Китай достиг прогресса в разработке ракеты-носителя, которая сможет запустить пилотируемый космический корабль на Луну. Предполагается, что его грузоподъемность составит примерно 100 тонн.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

24 февраля
10 минут
Мария Азарова

Ученые провели анализ по 353 профессиям и оценили, насколько различия в статусе потребления алкоголя можно объяснить родом занятий.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
43 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: