Пшеница на вертикальных фермах: высокие урожаи, но очень дорого — odnoklassniki-jl.ru

Учёные посчитали, какие урожаи может давать пшеница при выращивании в вертикальных фермах. Метод оказался эффективным, но слишком энергозатратным.

Группа исследователей, в сотрудничестве с рядом учреждений США, изучила потенциал урожайности пшеницы, выращенной на вертикальных фермах с контролируемой средой. По результатам исследования, вероятный урожай оказался более высоким, чем ожидалось. В работе, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), группа описывает моделирование вертикального выращивания пшеницы в закрытых помещениях.

При вертикальном выращивании посевы размещают на нескольких закрытых ярусах. В подобных условиях растения должны быть обеспечены искусственными источниками света, водой и удобрениями. Вертикальное выращивание значительно увеличивает урожай. Однако такой метод почти не используется в коммерческих целях, потому что он очень затратен: искусственное освещение, например, требует большого количества энергии.

Исследователи задались вопросом, насколько больше пшеницы на гектар возможно выращивать этим методом (по сравнению со средними урожаями в американских сельских хозяйствах). Чтобы выяснить это, они обратились к имитационной модели выращивания культур DSSAT-NWheat. Предварительные исследования показали, что она с высокой точностью прогнозирует выращивание сельскохозяйственных культур в самых различных условиях.

Для сравнения вертикального выращивания с традиционным исследователи симулировали идеальные для урожая условия: 10 ярусов, оптимальная температура, необходимое количество искусственного дневного света, полив, удобрения, дренаж и т.д. Моделирование показало, что при данных условиях может вырасти около 1940 тонн пшеницы на гектар занимаемой вертикальной фермой земли. Традиционные методы выращивания в хорошие годы дают в среднем 3,2 тонны пшеницы на таком же участке. Разница — более чем в 600 раз.

Таким образом, вертикальное хозяйствование сулит баснословные урожаи с единицы площади, но требует невероятного расхода энергии — большего, чем это сегодня мог бы себе позволить любой сельхозпроизводитель: только на освещение, согласно предложенной модели, — около 14 кВт·ч на м2 в сутки. На 1 гектар это 140 тыс. кВт·ч. Если принять усреднённый вегетационный период пшеницы за 100 дней, для получения баснословного урожая в 1940 тонн с гектара земли только на освещение придётся потратить 1400 МВт·ч энергии. В России, для примера, фермеры сейчас получают электроэнергию, по 9,5—10 ₽ за кВт·ч. Легко посчитать, что им, соберись они выращивать пшеницу описанным образом, только освещение такого урожая обойдётся больше чем в 13 млн ₽ (около семи тыс. ₽ за тонну). И это без учёта энергии на подъём воды на ярусы. Также возникает вопрос расхода энергии (и других ресурсов) на некую специальную механизацию того же процесса уборки — ведь традиционный комбайн едва ли будет возможно использовать на ярусах вертикальной фермы. Очевидно, что сегодня такой метод выращивания пшеницы абсолютно нерентабелен.

Тем не менее, авторы исследования считают, что столь высокие потенциальные урожаи, при наличии дешёвого (например, солнечного) электричества или при резком росте цен на зерно могут сделать выращивание пшеницы в вертикальных фермах выгодным и популярным, особенно с учётом того, что население мира продолжает расти.

Ещё новости

Добавить комментарий