Между изменением климата, болезнями, потерей здоровья почвы и многим другим сельскохозяйственный сектор сталкивается с множеством проблем. – городское сельское хозяйство могло бы решить эти проблемы.
Городское сельское хозяйство — это просто практика выращивания продуктов питания в городских условиях, городах и т. д.
Основатель и председатель UK Urban Agritech (UKUAT) Марк Хорлер встретился с помощником редактора The Innovation Platform Мэттом Брандреттом, чтобы обсудить их работу и мир городского сельского хозяйства.
Какие преимущества предлагает городское сельское хозяйство для городских жителей и окружающей среды?
В конечном итоге городское сельское хозяйство приближает выращивание продуктов питания к месту проживания людей. Большая часть наших продуктов питания импортируется в Великобританию, особенно это касается свежих продуктов. Длинные и сложные цепочки поставок хорошо налажены, но уязвимы к острым потрясениям и сбоям. В более долгосрочной перспективе наши продовольственные системы часто полагаются на производство в районах, которые, вероятно, пострадают от хронических проблем, таких как изменение климата. Более того, люди отключены от еды в более широком смысле – часто не знают, где и как их еда производится и кем.
Городские агротехнологии предлагают определенную степень решений и поддержки всех этих проблем. В первую очередь, выращивание продуктов питания более локально (как его называют, гиперлокально) снижает риск краткосрочных шоков предложения, хотя остаются некоторые вопросы о том, как увеличить и сократить поставки продуктов и поставки необходимых расходных материалов. для производства. Резкое расширение городского и пригородного сельского хозяйства может также снизить хронические долгосрочные риски для поставок, поскольку оно может частично или полностью заменить целые цепочки поставок некоторой продукции. Если это также способствует сокращению выбросов при транспортировке продукции, это также дополнительная выгода! Возможно, самое главное, что выращивание продуктов питания там, где живут люди, способствует прозрачности, отслеживаемости и, что особенно важно, доверию к производству продуктов питания. Конечные потребители часто подчеркивают это как заметное преимущество городского сельского хозяйства, хотя остаются вопросы о том, как достичь ценового паритета с традиционными продуктами.
Какие культуры обычно выращиваются в городских фермерских хозяйствах и как это способствует местной продовольственной безопасности?
Наиболее часто выращиваемыми культурами на городских вертикальных фермах являются листовая зелень, такая как салатные культуры, травы, микрозелень и более экзотические культуры, такие как съедобные цветы. Грибы для гурманов также были популярным выбором среди потенциальных городских производителей. В тепличных условиях такие культуры, как помидоры, баклажаны, перец, перец чили и другие подобные культуры, часто выращиваются рядом с листовой зеленью, которую они имеют с вертикальными фермами. Также постоянно растет интерес к мягким фруктам, особенно к клубнике, но все чаще учитывается потенциал других ягод и связанных с ними культур.
Есть два способа думать о продовольственной безопасности. В первую очередь, культуры, выращиваемые в городских районах, могут помочь обеспечить безопасность питания, особенно в отношении конкретных микроэлементов, которых в противном случае могло бы не хватать в местном рационе. Это имеет важные потенциальные последствия для здоровья, и поэтому существует веский аргумент в пользу государственных закупок таких культур, например, в школах и больницах, чтобы эти выгоды могли быть лучше всего реализованы. Стоит также отметить, что ключевым компонентом хорошей продовольственной политики является обеспечение безопасными, здоровыми, питательными и культурно приемлемыми продуктами питания. Предоставляя людям доступ к здоровой пище, приемлемой для них с культурной точки зрения, можно удовлетворить рыночный спрос, в то же время гарантируя, что все люди получат то, что им нужно.
Область продовольственной безопасности в целом более тонкая, поскольку основные культуры в настоящее время не выращиваются на городских фермах и вряд ли станут таковыми в ближайшее время. Тем не менее, городские фермы, и особенно крупные пригородные фермы, возможно, смогут поддержать устойчивость продовольственной системы. Если поставки сельскохозяйственных культур из других стран, особенно из стран с длинными и сложными цепочками поставок, будут нарушены из-за изменения климата, геополитики, вспышек патогенов пищевого происхождения и других подобных проблем, существует реальный риск дефицита поставок. Городское сельское хозяйство может предложить потенциальное решение такой ситуации, хотя необходимо учитывать, как городское производство может увеличиваться и уменьшаться для удовлетворения меняющихся потребностей. Также жизненно важно, чтобы для полной реализации своего потенциала городское сельское хозяйство имело паритет цен с традиционной продукцией из других мест или было близко к нему, чтобы оно не стало исключительно прерогативой богатых.
Как городские фермеры преодолевают ограничения по пространству, чтобы максимизировать урожайность и эффективность?
Ключевое преимущество городских агротехнологий заключается в эффективном использовании пространства и ресурсов. Контролируемая окружающая среда Сельское хозяйство обычно использует гораздо меньше ресурсов, таких как вода и удобрения, чем более традиционные сельскохозяйственные подходы. Кроме того, количество культур, выращиваемых в любом данном пространстве, можно значительно увеличить – как за счет увеличения плотности растений, так и, в частности, в случае вертикального земледелия, за счет вертикального укладки слоев друг на друга. Более того, поскольку эти среды выращивания тщательно контролируются и менее подвержены проблемам погоды, вредителей и т. д., урожайность может постоянно быть значительно выше на данную площадь земли, чем при обычном выращивании на открытом воздухе.
Тем не менее, существует серьезная проблема с точки зрения использования ресурсов, связанных с энергией, потребляемой более технологическими подходами к городскому сельскому хозяйству. Хотя эти растущие операции очень эффективны с точки зрения использования пространства и производительности, они по-прежнему в большей или меньшей степени зависят от энергии. Это особенно актуально в городских районах. В других районах фермы могут быть расположены рядом с возобновляемыми источниками энергии, но чем более городскими являются условия, тем меньше вероятность этого, и в результате фермы, вероятно, будут зависеть от сети. До тех пор, пока возобновляемые источники энергии не станут доминировать в энергосистеме, это означает принятие хотя бы некоторой степени зависимости от ископаемого топлива. Однако, поскольку сети со временем декарбонизируются, ожидается, что эта проблема будет уменьшаться, и действительно, фермы с возобновляемыми источниками энергии в конечном итоге могут оказаться менее углеродоемкими, чем их традиционные аналоги.
Следует также отметить, что построение интегрированного сельского хозяйства является важным набором решений в этом отношении. Городские фермы часто конкурируют за пространство с другими видами землепользования, зданиями и т. д. Интегрируя городское сельское хозяйство в существующие здания и проектируя его в новые здания, эту конкуренцию можно смягчить. Таким образом, любое здание может иметь несколько применений: места для выращивания продуктов питания занимают места и используют ресурсы, которые в противном случае были бы потрачены впустую.
Какую роль технологии играют в современных методах ведения сельского хозяйства?
Существует ряд способов, с помощью которых определенные технологические разработки позволили и помогли стимулировать развитие городских агротехнологий в последние годы. Первым и, возможно, основным из них была разработка и последующая широкая доступность светодиодных светильников для выращивания. Поскольку они гораздо более эффективны, чем другие фонари (такие как HPS, флуоресцентные, галогенидные), они значительно облегчили рост в помещении в городских и пригородных районах. Это произошло удивительно быстро, некоторые первоначальные дебаты довольно быстро уступили место, поскольку превосходство светодиодов стало очевидным, а цены продолжали падать.
Еще одним важным фактором была и остается автоматизация, особенно в том, как она переплетается с другими технологиями. Перемещение сельскохозяйственных культур по вегетационному пространству, климат-контроль, дозирование питательных веществ и морфологический анализ растений — все это требует некоторой степени автоматизации. Поскольку системы управления становятся все умнее, это, вероятно, будет постоянной тенденцией. Одной из областей, представляющих особый интерес в ближайшие годы, является робототехника. Хотя было достигнуто множество достижений, эта технология все еще развивается и ожидает переломного момента в области визуализации с помощью искусственного интеллекта, обработки мягких продуктов и цены. Тем не менее, поскольку рабочая сила остается одной из двух крупнейших затрат на производство электроэнергии на любой закрытой ферме (вторая — энергетика), эта тенденция, вероятно, сохранится.
Заглядывая в будущее, самые большие тенденции в технологиях для этого сектора, вероятно, будут основаны на устойчивости, устойчивости и интеграции. В области материалов подложки в последнее время стали инновационной областью, учитывая энергоемкость, воплощенную в каменной вате, и углеродное воздействие торфа, в результате чего кокосовые волокна и новые конструкции, сформированные в биопластиках, стали более распространенными. Интеграция цифрового побратимства и возобновляемых источников энергии, вероятно, будет идти рука об руку как для сокращения абсолютного использования энергии, так и для повышения эффективности использования, а также для того, чтобы помочь обосновать необходимость самих проектов по возобновляемым источникам энергии и хранению. Теплообмен между фермами CEA и соседними объектами с избыточным или недостаточным теплом также представляет собой многообещающий аргумент в пользу интеграции (теплицы, как правило, нуждаются в тепле, а вертикальные фермы, как правило, имеют слишком много тепла), как и ситуации, когда CO2 необходим растениям, а кислород, производимый ими, может быть обменен с объектами, требующими обратного. Аналогичным образом, циркулярные потоки материалов и ресурсов повысят эффективность и сократят использование ресурсов в целом, например, преобразование отходов органического материала (как внутри фермы, так и в местной экономике) в удобрения. Наконец, в настоящее время одной из больших областей исследований является микробиом. Внутренние фермы традиционно (и, возможно, наивно) пытались создать и поддерживать инертную среду в растительном пространстве, но теперь оптимизации микробной активности в корневой зоне уделяется заметное внимание с целью улучшения условий для растения и исключения любых нежелательных микробы, которые в противном случае могли бы процветать в отсутствие конкуренции.
Можете ли вы привести примеры успешных проектов во всем мире и какие уроки из них можно извлечь?
Как инициативы городского сельского хозяйства могут решить такие проблемы, как качество почвы, управление водными ресурсами и борьба с вредителями в городских условиях?
Городские агротехнологии предлагают существенные потенциальные преимущества в области управления водными ресурсами. Системы сельского хозяйства с контролируемой средой обычно используют меньше воды и удобрений. В некоторых настройках CEA и других настройках TCEA системы рециркуляции используются в замкнутом цикле, но это нелегко реализовать в небольших настройках из-за сложности настройки и требуемых для нее узкоспециализированных знаний. Кроме того, они фактически
используйте очень мало воды в первую очередь из-за эффективности использования воды внутри самих систем.
Это означает, что стоки с этих ферм в системы водоснабжения незначительны или вообще отсутствуют. Кроме того, некоторые городские фермы могут помочь в управлении ливневыми водами, собирая, удерживая и используя воду, которая в противном случае упала бы на твердые городские поверхности и немедленно стекала или собиралась.
В сельском хозяйстве с контролируемой средой, при наличии достаточного контроля биобезопасности, риск вредителей относительно невелик. Конечно, это способствует успешному выращиванию сельскохозяйственных культур, но это также означает, что необходимо использовать мало или вообще не использовать пестициды, фунгициды и другие вредные химические вещества. Если проблемы с вредителями действительно возникают, можно использовать комплексные подходы к борьбе с вредителями, чтобы свести к минимуму или устранить любую потребность в использовании токсичных веществ.
Поскольку городские агротехнологии чаще всего беспочвенны в своих методах выращивания, влияние на управление почвенными ресурсами ограничено. Тем не менее, существует аргумент, что городское земледелие может способствовать экономии земель в других средах – т.е. выращивая в городских районах, мы можем освободить земли, которые в настоящее время обрабатываются в других местах.
Обратите внимание, что эта статья также появится в 18-м выпуске нашего ежеквартального издания.
