粉紅溫室、尼莫花園……又新又炫的未來農(nóng)場技術(shù)，讓農(nóng)夫務(wù)農(nóng)還得學(xué)會“上天下?！?。農(nóng)業(yè)3.0技術(shù)若全面普及，提升糧食生產(chǎn)效率，全球糧荒可望有解。

　　特制LED燈讓葡萄安心生長

　　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(chǎn)業(yè)，成功翻新農(nóng)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(chǎn)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(chǎn)?；?0萬投資的溫室，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(fēng)又補(bǔ)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(guān)、怎么搭配溫、濕度，全都是學(xué)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(jìn)葡萄園。

　　有了燈照，葡萄的質(zhì)量開始好轉(zhuǎn)，王禮深卻也面臨電費(fèi)飛漲的困境。他找來研究機(jī)構(gòu)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(jié)果，LED燈的電費(fèi)大約只有螺旋燈的十分之一。不僅電費(fèi)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(nóng)作物生產(chǎn)的關(guān)鍵。

　　除了葡萄，研究機(jī)構(gòu)也在研發(fā)改良草莓、松茸等高單價作物的生產(chǎn)環(huán)境，像是溫度、濕度控制及生產(chǎn)過程，都能更自動化。

　　“有機(jī)農(nóng)業(yè)是未來的趨勢，”研究機(jī)構(gòu)溫室系統(tǒng)技術(shù)中心代主任黃添富指出，未來將以整廠輸出為目標(biāo)，希望能將打造溫室的技術(shù)出口日本、關(guān)島、夏威夷等高單價市場。

　　粉紅溫室有望讓人人有飯吃

　　農(nóng)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(nóng)作物生長過程中需要的光線與溫度環(huán)境。

　　各種植物對不同波長、不同顏色的光，反應(yīng)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(diǎn)。

　　但草莓需要溫差大、熱量高，日照時間較短，藍(lán)光的比例就要調(diào)高。根據(jù)不同農(nóng)作物的需求和生長環(huán)境來調(diào)配設(shè)計，這也讓光照植物的技術(shù)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(jié)合藍(lán)色、紅色兩種LED燈相互輝映后的結(jié)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(nóng)場?

　　聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO，F(xiàn)oodand Agriculture Organization of the United Nations)預(yù)估，2050年全球人口總數(shù)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(chǎn)量就得增加七成。

　　氣候變遷難料，土地、水源供應(yīng)有限。想提高糧食產(chǎn)量，就得做好準(zhǔn)備，上山下海打造新農(nóng)園。

　　結(jié)合農(nóng)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新創(chuàng)公司OnFarmSystems創(chuàng)辦人東尼(LanceDonny)分析，我們正邁入農(nóng)業(yè)3.0時代。走過勞力密集的1.0、機(jī)械與肥料主導(dǎo)的2.0時代，東尼認(rèn)為，農(nóng)業(yè)3.0將是感測、云端、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)主導(dǎo)的階段。用感測技術(shù)、衛(wèi)星影像進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析水、肥料用量等，都是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢。

　　這波農(nóng)業(yè)熱，不只技術(shù)含量高，資金投入也不斷升溫。根據(jù)眾籌平臺AgFunder統(tǒng)計，2014年美國農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)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(nóng)業(yè)科技相關(guān)創(chuàng)投總金額已經(jīng)超過20億美元，可望再度刷新紀(jì)錄。

　　“重點(diǎn)不是工業(yè)化，而是提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、持續(xù)發(fā)展和品質(zhì)，”BeechamResearch首席研究員羅密歐(SaverioRomeo)說。

　　美國哥倫比亞大學(xué)公共衛(wèi)生系教授戴波米耶(Dickson Despommier)十年前提出的“垂直農(nóng)場”概念，也是解決方案之一。

　　垂直農(nóng)場，就是用科技打造垂直交疊的農(nóng)業(yè)溫室，節(jié)省農(nóng)作物生產(chǎn)過程中需要耗費(fèi)的土地、水及肥料等資源。

　　十年后的今天，日本已經(jīng)有上百座垂直農(nóng)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(nóng)場的影子。

　　從地底“種”、海底“種”到天上“種”

　　繁華市中心區(qū)的地底隧道，也成了未來農(nóng)業(yè)的新實驗空間。

　　英國公司Growing Under ground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，被稱為世界首個地下農(nóng)場。

　　地面下三十三公尺的防空洞里，變身城市新農(nóng)園，秘密武器就在光線、溫度、濕度的整體調(diào)控設(shè)計。

　　植物種子在LED燈一天照射十八小時后，再加上大型電風(fēng)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(nèi)收成。

　　“只要能在三十天內(nèi)收成，就有獲利空間，」Growing Under ground共同創(chuàng)辦人布拉德(Richard Ballard)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(yùn)送時間、成本，吸引許多廚師上門。

　　目前為止，Growing Under ground已經(jīng)籌到資金85萬英鎊，預(yù)計第一年營收125英鎊以上。

　　不只地底，海底空間也成了未來農(nóng)園的潛在機(jī)會。

　　海底尼莫花園

　　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(shè)備公司海珊瑚集團(tuán)(Ocean Reef Group)歷經(jīng)四年的實驗結(jié)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?dāng)?shù)種植物的迷你農(nóng)園。

　　七座水底實驗室，都在距離海平面五到十公尺的水底?，F(xiàn)在，不僅可以通過網(wǎng)絡(luò)即時監(jiān)控，也可以讀取水底的氧氣、二氧化碳濃度等數(shù)值。

　　經(jīng)過四次失敗，現(xiàn)在的尼莫花園，已經(jīng)成為章魚、螃蟹等水中生物的棲息地。

　　負(fù)責(zé)國際銷售的甘保里尼(LucaGamberini)看好水底農(nóng)園的經(jīng)濟(jì)效益?！拔艺J(rèn)為，對于地理環(huán)境難以孕育農(nóng)作物的發(fā)展中國家來說，水底農(nóng)園有其潛在機(jī)會，”甘保里尼說。

　　沒有什么不可能，沒錯，地底、海底都可以，LED當(dāng)然也能跑到外太空種菜去。

　　宇航員斯科特在太空紅葉生菜前自拍。(圖片來源：宇航員Scott Kelly twitter)

　　NASA的太空蔬菜種植系統(tǒng)。(圖片來源：NASA twitter)

　　去年8月10日，美航天局(NASA)正在國際空間站執(zhí)行任務(wù)的美國和日本宇航員品嘗了在太空種植的紫葉生菜，是首批在微重力和人工粉紅燈光下培育出的可供宇航員食用的蔬菜。

　　“這是個人的一小口，卻是人類的一片大葉子”，美國航天局在官網(wǎng)上略帶調(diào)侃地評論說，“這讓我們距離飛向火星又近了一步”。

　　這些蔬菜于7月8日種下，在Veg-01種植室中，蔬菜受到紅、綠、藍(lán)三種LED光的照射。紅光和藍(lán)光對光合作用來說非常重要。綠光雖然可有可無，但出于外觀的考慮，工程師們決定加上綠光。

　　該種植室由多個可展開和折疊的蔬菜盒子組成，生菜的種子被撒放在用于生根發(fā)芽的墊層上，墊層是由土壤和化肥組成的。每一個“蔬菜盒子”重大約七公斤，可以折疊，也可以拉伸。每個盒子上有一塊紅綠藍(lán)三色LED面光源照明板，它即能保證蔬菜生長所需光照，也便于宇航員們觀察生長情況。

　　NASA認(rèn)為，有生命的植物不僅能為宇航員們提供營養(yǎng)和新鮮空氣，并且種植植物這一行為就可以給“這些遠(yuǎn)離地球卻又想念地球生活的宇航員們帶來一種心理安慰?！?/p>

　　要當(dāng)個稱職的農(nóng)夫仍很難

　　盡管如此，年初出版《邁向智慧農(nóng)場：農(nóng)業(yè)擁抱物聯(lián)網(wǎng)》的羅密歐分析，智慧農(nóng)業(yè)仍面臨許多困境。例如，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利潤偏低，投資創(chuàng)新技術(shù)并不容易。

　　想要用高技術(shù)走進(jìn)農(nóng)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(shù)農(nóng)家對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)了解有限，也多半考慮商業(yè)機(jī)密而不愿有太多交流。

　　農(nóng)業(yè)要轉(zhuǎn)型為高技術(shù)、自動化的黃金產(chǎn)業(yè)，還得挑戰(zhàn)根深蒂固的形象問題。“要當(dāng)個稱職的農(nóng)夫很難，因為大家眼中的農(nóng)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(nóng)業(yè)夠不夠智慧，就看各國政府與企業(yè)如何斗智，為農(nóng)作物打造各種遮風(fēng)避雨的理想溫室。