Расти больше с меньшими затратами: прошлое, настоящее и будущее теплиц

Сельское хозяйство с контролируемой окружающей средой, обычно называемое аббревиатурой «CEA», в последнее время стало чрезвычайно популярной темой в сферах сельского хозяйства , технологий и инвестиций. Это особенно результат недавнего всплеска интереса к вертикальному земледелию, когда растения выращиваются полностью в закрытых помещениях под розовыми и синими оттенками энергосберегающих светодиодных ламп с индивидуальным спектром. Эти производственные мощности можно найти в городских подвалах , подземных гаражах и даже в заброшенных автострадах в городах по всему миру.

Ни одна компания не демонстрирует это недавнее увлечение вертикальным сельским хозяйством так, как поддерживаемая Джеффом Безосом компания Plenty из Сан-Франциско , которая в 2017 году поразила мир рекордным объемом финансирования серии B в размере 200 миллионов долларов . Другие компании на восточном побережье, такие как AeroFarms и Bowery , также создают большой инвестиционный ажиотаж от видных шеф-поваров, технологических гигантов и венчурных капиталистов.

Эту недавнюю тенденцию можно объяснить множеством факторов: одни экологические, другие социальные, а также рыночные. Одним из основных факторов является растущий потребительский спрос на местные продукты питания , который в США резко вырос с годового рынка в 5 миллиардов долларов в 2008 году до примерно 20 миллиардов долларов в 2019 году. Возможно, наиболее важным для отрасли ЦЕА является то, что исследования показывают, что в настоящее время Сейчас розничные торговцы изо всех сил пытаются поддерживать предложение в соответствии с быстро растущим потребительским спросом.

В то время как вертикальное сельское хозяйство, безусловно, находится в центре внимания в наши дни, в большой схеме сельского хозяйства с контролируемой окружающей средой оно все еще относительно невелико по сравнению с доминирующей отраслью: теплицей. Фактически, почти все технологии, которые вертикальные фермы используют для выращивания сельскохозяйственных культур в помещениях, от гидропонного орошения до интеллектуальных датчиков и контроля климата, были и продолжают разрабатываться тепличной промышленностью и для нее. Как еще вы думали, что Нидерланды уступают только США по общему объему экспорта продуктов питания?

Теплицы также существуют намного дольше, чем вертикальные фермы - на самом деле тысячелетия! Поэтому они являются идеальной темой для этой серии статей, состоящей из трех частей, от Agritecture & Plug and Play , которые предоставят обзор тепличной промышленности: прошлое, настоящее и будущее.

Мы расскажем вам, как возникли теплицы, какова ситуация в отрасли сегодня и как такие инновации, как солнечная интеграция, изменят тепличную промышленность ближайшего будущего. Так что продолжайте читать часть 1 ниже и обязательно следите за обновлениями в ближайшие недели для частей 2 и 3 этой серии статей о теплицах. Надеемся, вам понравится!

Как мы сюда попали?

Домашнее сельское хозяйство может показаться очень современным способом производства продуктов питания, но правда в том, что люди выращивали продукты питания в контролируемых условиях в течение тысяч лет.

Возможно, неудивительно, что первую оранжерею, построенную для производства продуктов питания, обычно приписывают римлянам около 30 года нашей эры. История гласит, что королевские врачи рекомендовали императору Тиберию Цезарю есть огурец в день для его здоровья, хотя точный урожай обсуждается. Чтобы держать своего императора здоровым круглый год, римские инженеры создали структуру для выращивания растений в холодную погоду с полупрозрачной крышей из слюды, которая пропускала солнечный свет и не позволяла теплу выходить наружу. Таким образом была создана теплица, хотя она, вероятно, была далека от того, что мог бы узнать любой тепличный садовод сегодня.

Первые «современные» теплицы, в которых использовались стеклянные внешние конструкции, начали появляться в первые дни Возрождения, особенно в Италии. Эти первые комнатные ботанические сады использовались для выращивания экзотических культур, привезенных домой исследователями океана. Вскоре эти сооружения распространились по всей Европе, и по мере того, как итальянские, французские, английские и голландские исследователи приносили домой новые урожаи из своих путешествий, богатый класс Европы развил сильную тягу к иностранным растениям и фруктам, таким как апельсин и ананас. В течение следующих нескольких столетий популярность теплиц продолжала расти как в университетах, так и в богатых поместьях, таких как знаменитый английский Пальмовый дом, который считается «самым важным сохранившимся в мире сооружением из стекла и железа в викторианском стиле».

В США традиция выращивания продуктов питания в теплицах восходит к богатым поместьям 1700-х годов. Одними из самых старых сохранившихся растущих построек сегодня являются теплицы Lyman Estate около Бостона, штат Массачусетс, первая из которых была построена в 1798 году и завершена в 1804 году. Эти теплицы использовались (и продолжают использоваться) для выращивания различных съедобных и декоративных растений. зерновые культуры, первоначально включая виноград, персики и розы.

Еще одним важным достижением технологии теплиц в 20 веке стало внедрение и широкое распространение методов гидропонного выращивания, при которых растения выращиваются в беспочвенной среде и получают питательные вещества через воду, подаваемую непосредственно в корневую зону. Методы гидропонного выращивания не только помогли фермерам достичь значительно более высоких урожаев и более строгого контроля, но и позволяют производителям перерабатывать неиспользованную воду и питательные вещества, что приводит к значительной экономии воды для каждого растения по сравнению с традиционным сельским хозяйством.

Технология гидропоники, которая, по мнению многих, восходит к 600 г. до н.э., а также к Висячим садам Вавилона , впервые привлекла внимание как жизнеспособный метод выращивания сельскохозяйственных культур в начале 1900-х годов благодаря интересу доктора Уильяма Ф. Герике из Университета. Калифорнии . Исследования доктора Герике были сосредоточены на коммерческом применении методов гидропонного выращивания, и ему обычно приписывают то, что он перенес гидропонику из лаборатории на ферму.

Однако именно Вторая мировая война, наконец, превратила гидропонику из редкого любопытства в настоящий метод крупномасштабного выращивания продуктов питания благодаря усилиям армии и ВВС США, а также британских Королевских ВВС. В связи с тем, что военнослужащие размещены по всему миру, часто на небольших островах с ограниченными возможностями выращивать или добывать себе свежие продукты, американские и британские военные обратились к гидропонике как способу гарантировать, что войска получают необходимые витамины и минералы для поддержания здорового питания. К концу Второй мировой войны эти военные гидропонные фермы были построены по всему миру, в том числе большая теплица на острове Вознесения, которая, как сообщается , когда-то производила 1 910 фунтов огурцов, 768 фунтов помидоров, 990 фунтов салата, 109 фунтов перца и 955 фунтов редиса - все за один месяц.

После Второй мировой войны гидропоника с годами медленно, но верно набирала популярность в качестве основного метода выращивания продуктов питания и помогла тепличной промышленности превратиться в электростанцию сельского хозяйства, которой она является сегодня в США и за рубежом.

Заключение

От первой известной теплицы, построенной римлянами почти 2 тысячелетия назад, до гидропонных теплиц времен Второй мировой войны, теплицы за столетия превратились из экспериментальной технологии выращивания в настоящий метод крупномасштабного производства продуктов питания. Однако на этом история не заканчивается. Фактически, можно утверждать, что за последние 50 лет или около того в тепличной промышленности появилось больше инноваций, чем за все 2000 до них, причем многие инновации от искусственного интеллекта и роботов до интегрированных в стекло солнечных панелей появились только в последние несколько лет.