未來農場 上天下海種菜去

粉紅溫室、尼莫花園……,又新又炫的未來農場技術,讓農夫務農還得學會“上天下?!薄? 農業(yè)3.0技術若全面普及,提升糧食生產效率,全球糧荒可望有解。
新世代創(chuàng)業(yè)家-茶籽堂創(chuàng)辦人趙文豪將創(chuàng)思維注入傳統(tǒng)產業(yè),成功翻新農業(yè)品牌。
燈火通明的溫室葡萄園里,清瘦黝黑的王禮深,口中聊著種葡萄的三十多年時光,手里卻閑不下來,忙著四處拔除葡萄樹上多余的枝葉。
在盛產葡萄的彰化縣溪湖鎮(zhèn),占地一甲的葡萄園是父親留下來的家產。 花了60萬投資的溫室,就是多年實驗累積而來的秘密武器。
可拆卸的帆布屋頂,搭配園里的LED燈,為葡萄樹擋風又補光,才讓葡萄園可以一年兩次收成。
但帆布屋頂什么時候開關、怎么搭配溫、濕度,全都是學問。 LED燈放在哪、怎么照最省電,光是實驗階段就耗時三年。
十多年前,王禮深偶然發(fā)現(xiàn)有路燈照過的葡萄長得特別好,因此開始把水銀燈、螺旋燈放進葡萄園。
有了燈照,葡萄的質量開始好轉,王禮深卻也面臨電費飛漲的困境。 他找來研究機構合作,就是要打造最適合為葡萄催生、催熟的LED燈。
現(xiàn)在,他的葡萄園里依舊一分為二。
葡萄樹之間,一邊掛滿了螺旋燈,一邊用的是LED燈,只為找出葡萄生長的理想狀態(tài)。
實驗的結果,LED燈的電費大約只有螺旋燈的十分之一。 不僅電費便宜了,改良后的LED燈也不像螺旋燈那么怕水,省了維修的煩惱。
LED燈只是溫室的一環(huán),溫度、濕度控制,都是影響農作物生產的關鍵。
除了葡萄,研究機構也在研發(fā)改良草莓、松茸等高單價作物的生產環(huán)境,像是溫度、濕度控制及生產過程,都能更自動化。
“有機農業(yè)是未來的趨勢,”研究機構溫室系統(tǒng)技術中心代主任黃添富指出,未來將以整廠輸出為目標,希望能將打造溫室的技術出口日本、關島、夏威夷等高單價市場。
粉紅溫室讓人人有飯吃
農作物不是只用LED燈照就好,還得考慮LED燈的節(jié)能效益,有效率地提供農作物生長過程中需要的光線與溫度環(huán)境。
黃添富解釋,各種植物對不同波長、不同顏色的光,反應也不一樣。 例如,葡萄需要的日照時間較長,LED燈里的紅色波長就得多一點。
但草莓需要溫差大、熱量高,日照時間較短,藍光的比例就要調高。 根據不同農作物的需求和生長環(huán)境來調配設計,這也讓光照植物的技術門檻不斷提高。
美國、英國、荷蘭等國家快速崛起的“粉紅溫室”也是一例。
粉紅指的是溫室里的粉紅色燈光,是結合藍色、紅色兩種LED燈相互輝映后的結果。
粉紅LED燈不僅可以提高植物對光線的吸收,在理想的燈光、溫度、濕度環(huán)境里,植物生長速度可以提高20%,用水量也減少九成。
但粉紅溫室的價格,卻不太浪漫。 盡管未來五年,LED的價格可能跌破50%,但溫室整體造價依舊偏高。
為什么要積極打造溫室農場?
聯(lián)合國糧農組織(FAO,F(xiàn)ood and Agriculture Organization of the United Nations)預估,2050年全球人口總數將沖破96億,增加超過33%。
但現(xiàn)在全球仍有20億人口營養(yǎng)不良。 想要人人有飯吃,全球糧食產量就得增加七成。
氣候變遷難料,土地、水源供應有限。 想提高糧食產量,就得做好準備,上山下海打造新農園。
結合農業(yè)與物聯(lián)網技術的新創(chuàng)公司OnFarm Systems創(chuàng)辦人東尼(Lance Donny)分析,我們正邁入農業(yè)3.0時代。走過勞力密集的1.0、機械與肥料主導的2.0時代,東尼認為,農業(yè)3.0將是感測、云端、物聯(lián)網等技術主導的階段。用感測技術、衛(wèi)星影像進行監(jiān)控,數據分析水、肥料用量等,都是未來農業(yè)的發(fā)展趨勢。
這波農業(yè)熱,不只技術含量高,資金投入也不斷升溫。 根據眾籌平臺AgFunder統(tǒng)計,2014年美國農業(yè)科技領域創(chuàng)投總金額約23.6億美元,創(chuàng)下歷史新高。
但2015年上半年,美國農業(yè)科技相關創(chuàng)投總金額已經超過20億美元,可望再度刷新紀錄。
“重點不是工業(yè)化,而是提升農業(yè)生產效率、持續(xù)發(fā)展和品質,”Beecham Research首席研究員羅密歐(Saverio Romeo)對《Forbes》說。
美國哥倫比亞大學公共衛(wèi)生系教授戴波米耶(Dickson Despommier)十年前提出的“垂直農場”概念,也是解決方案之一。
垂直農場,就是用科技打造垂直交疊的農業(yè)溫室,節(jié)省農作物生產過程中需要耗費的土地、水及肥料等資源。
十年后的今天,日本已經有上百座垂直農場,美國、新加坡、韓國、瑞典與荷蘭的摩天大樓里,也都可以看到垂直農場的影子。

只有溫室不夠,特制LED燈讓葡萄安心生長。
從地底“種”到海底
繁華市中心區(qū)的地底隧道,也成了未來農業(yè)的新實驗空間。
英國公司Growing Underground就在倫敦市區(qū)的地底,種起了蘿卜、芹菜和芥菜等八種蔬菜。
地面下三十三公尺的防空洞里,變身城市新農園,秘密武器就在光線、溫度、濕度的整體調控設計。
植物種子在LED燈一天照射十八小時后,再加上大型電風扇把溫度維持在攝氏21到23度。 如此一來,所有蔬菜都能在6到28天內收成。
“只要能在三十天內收成,就有獲利空間,」Growing Underground共同創(chuàng)辦人布拉德(Richard Ballard)對《衛(wèi)報》說。
提早收割的“迷你蔬菜”(micro-green),意外獲得好評。 蔬菜收成后,只要四小時就可以送上餐桌。 較低的運送時間、成本,吸引許多廚師上門。
目前為止,Growing Underground已經籌到資金85萬英鎊,預計第一年營收125英鎊以上。

海底尼莫花園
不只地底,海底空間也成了未來農園的潛在機會。
2015年的意大利世界博覽會上,一顆顆白色塑膠球飄在海里,吸引許多觀眾好奇駐足。
這座位在意大利沿海市鎮(zhèn)諾利(Noli)外海的“尼莫花園”,是潛水設備公司海珊瑚集團(Ocean Reef Group)歷經四年的實驗結果,打造的海底迷你溫室。
在名為“水底實驗室”的白色塑膠球里,全是種著芹菜、菠菜、大蒜、野花等十數種植物的迷你農園。
七座水底實驗室,都在距離海平面五到十公尺的水底。 現(xiàn)在,不僅可以通過網絡即時監(jiān)控,也可以讀取水底的氧氣、二氧化碳濃度等數值。
經過四次失敗,現(xiàn)在的尼莫花園,已經成為章魚、螃蟹等水中生物的棲息地。
負責國際銷售的甘保里尼(Luca Gamberini)看好水底農園的經濟效益。 “我認為,對于地理環(huán)境難以孕育農作物的發(fā)展中國家來說,水底農園有其潛在機會,”甘保里尼對《華盛頓郵報》說。
要當個稱職的農夫很難
盡管如此,年初出版《邁向智慧農場:農業(yè)擁抱物聯(lián)網》的羅密歐分析,智慧農業(yè)仍面臨許多困境。 例如,農業(yè)生產利潤偏低,投資創(chuàng)新技術并不容易。
想要用高技術走進農業(yè)3.0的時代,也得付出代價,做出不同以往的投資規(guī)模。
此外,信息交流也是一大阻礙。 多數農家對物聯(lián)網技術了解有限,也多半考慮商業(yè)機密而不愿有太多交流。
農業(yè)要轉型為高技術、自動化的黃金產業(yè),還得挑戰(zhàn)根深蒂固的形象問題。 “要當個稱職的農夫很難,因為大家眼中的農業(yè)是祖父們留下來的歷史,”羅密歐說。
隨著氣候變遷不斷發(fā)酵,未來農業(yè)夠不夠智慧,就看各國政府與企業(yè)如何斗智,為農作物打造各種遮風避雨的理想溫室。