作者:開萌
在《吃肉不好嗎,為什么要研究人造肉?》一文中,我們提到種植業(yè)比畜牧業(yè)所能養(yǎng)活的人口更多,那么,我們能否提高可食用植物的生產效率,進一步節(jié)省資源呢?
科學家的確在進行這樣的研究,比如說,改造傳統溫室。
植物健康生長需要光、水、營養(yǎng)、溫濕度、氧氣。這些因素的不穩(wěn)定,也影響了糧食的穩(wěn)定產出。地球有日夜的光照變化;不同季節(jié)以及每天早晚溫度和濕度的波動都很大;降水量也不穩(wěn)定,有時候干旱,有時候暴雨。
為了提供穩(wěn)定的生長環(huán)境,不少研究側重溫室改造。改造后的溫室能夠將室內外的環(huán)境完全隔離開,用人工和計算機技術精確控制溫室中提供的光、水、營養(yǎng),產生一個人造的氣候環(huán)境。即便外面是冰天雪地,室內仍舊可以保持夏天的環(huán)境,用來生長蔬菜水果。即便室外狂風大作,溫室內也能保證植物需要的光照。
溫室還能打破環(huán)境條件的限制。不同植物需要不同的生存條件,比如咖啡種植限制在南北緯25度之間的熱帶地區(qū),它們喜歡高海拔,喜歡20攝氏度左右的溫度,還喜歡適宜的光照。在自然環(huán)境下,想在寒冷的英國種出來咖啡是不可能的,但是,英國的研究者們通過精確控制溫室的氣候條件,已經在寒冷的不列顛島上種出了咖啡。在溫室中,我們可以人工制造適合不同種類植物的不同環(huán)境,甚至可以用墻將不同環(huán)境隔離開來,同一個溫室里種上需要不同環(huán)境的植物。
溫室作為隔離的環(huán)境,還能降低農業(yè)害蟲入侵的可能。據聯合國估計,病蟲害導致了五分之一的農業(yè)損失。使用殺蟲劑雖然是殺滅害蟲的好方法,但也會污染土地,有些殺蟲劑還對人和動物有毒。而在溫室中,則可以使用無人機來殺蟲。這種無人機只有手掌般大小,搭配了AI識別技術,能識別并捉住害蟲。除了殺蟲外,無人機還可以飛來飛去監(jiān)控植物生長的情況。
自然環(huán)境下植物利用白色的太陽光進行光合作用,但它們并沒有充分利用陽光。溫室中使用紅色和藍色的LED光源替代白色光源,足以供給植物光合作用所需,這就大大提高了植物對光的使用效率。
提高了農業(yè)生產的效率,減少了珍稀的土地、水資源的消耗,對溫室的研究,乃至整個可持續(xù)農業(yè)的研究,其實是我們人類未來的希望。