科技食谱

当技术和农业相遇时

绿色革命意味着通过育种增加食物。当然,这场绿色革命正在进行中。为了开发水稻和小麦以期望比现有品种更多的收获,我们开发了一种新的品种水稻,可以识别提高氮吸收能力的基因,并用少量肥料收获更多。

第一次绿色革命来自20世纪40年代和60年代。它通过引入可以期望更高产量的品种,或通过使用各种方法,如高效灌溉设施,大量化学肥料和杀虫剂,大大提高了粮食生产力。由于这些努力,全球粮食收成在1961年达到7.74亿吨,1985年翻了一番,达到16.2亿吨。

当然,这场绿色革命仍在继续。粮食种植技术仍有改进的空间。为了种植植物,包括作物,天然需要氮等营养素。如果肥沃的土地富含营养和微生物,作物就能吸收它。但如果没有,我们需要化肥。仅在2015年,全世界就使用了1.14亿吨化肥。

当然,大量化学肥料可能对农民和环境都有害。如果它流入河流,湖泊或海洋,它可能成为通过减少水中的氧气来窒息包括鱼类在内的水生生物的原因。有必要开发能够以低肥料获得高产的品种。

中国科学院的研究小组专注于DELLA蛋白质,这归因于氮素摄取不足和植物身材矮小。现有作物是植物激素,赤霉素,其促进DELLA蛋白水解。然而,在绿色革命期间开发的品种经过修改,以缩短植物长度,以防止作物在收获前因台风或季风而下落。研究人员发现DELLA蛋白水解系统在当时开发的品种中没有任何作用。

该团队比较了36个较短的水稻品种的DNA,并研究了它们吸收氮的能力。然后我们研究了DELLA蛋白基因和生长调节因子(GRF4)基因。结果,他们发现GRF4促进植物中的氮和碳吸收,并有助于新陈代谢和生长。

研究人员开发并培育了可以形成更多GRF4的水稻。结果,他们能够以比绿色革命期间开发的品种更少的肥料获得足够的产量。研究人员将大米作为一种新品种注册并申请了专利。

除了改良品种外,AgriTech还对未来农业和农业技术相结合感兴趣。

到2100年,世界人口预计将达到112亿。生产这种需要人口的食物可以与生存问题联系起来。可以解决这个问题的栽培技术之一是通过使用LED照明来提高作物生长速度。美国国家航空航天局正在研究在空间有限的航天器上种植作物的技术。耕地面积的产量很重要,但美国宇航局的重点是开发技术,以便在更小的空间内收获更多的作物。可以考虑应用这些技术,以实现地球上更有效的作物生长。

澳大利亚研究人员最近在这些地区使用LED光源来研究如何提高作物生长速率和每种作物的适当光波长。结果,据说可以收获一年的作物数量是大米的4倍,小麦,大豆和大麦的6倍。它不仅每年收获一次,而且最早在两个月内收获庄稼然后再种植。

研究人员通过每天22小时的闪电来增加作物的产量。它使用LED作为光源,比以前使用的白炽灯具有更高的节能效果。小麦和大麦成功地以每平方米900的密度生长。

到目前为止,有人提出种植抗虫害作物是提高作物产量的有效途径。但是,如果使用LED光源种植,将有可能实现更多的收获,并且农作物产量将大幅增加。

正在尝试使用LED光源。垂直农场也是吸引注意力的事物之一。目前正在遭受水资源短缺的阿联酋正在关注垂直农业,这种农业可以用很少的水种植农作物。因此,它计划在迪拜12,000平方米的土地上建造世界上最大的垂直农场。

Crop One Holdings和Emirates Flight Catering计划于今年11月建立垂直农场,与Crop One Holdings和Emirates Flight Catering共同投资4,000万美元(4,490万美元)。

垂直农业的优势仅使用LED照明和可再生能源。它对环境的影响也较小,因为与户外农场相比,它可以节约用水量。蔬菜可以在室内种植,无论季节如何,都可以生产作物。

阿联酋的垂直农场将比外面种植的蔬菜多储存99%的水。当然,在电力的情况下,太阳能或风力发电很难覆盖,有些将来自外部。这个垂直农场种植的蔬菜和蔬菜将于2019年12月首次收获。一旦收获开始,它将每天向机场休息室提供高达2.7吨的蔬菜和机上餐。

该市还有一些工厂,如AeroFarms。它还使用LED照明并自动控制水的使用雾,这可以减少高达95%的用水量。一般而言,植物是水培植物。但是航空棕榈可以像雾一样喷洒植物,以减少水的使用。这种植物,当然垂直栽培设施垂直增长(Vertical Farming),以提高空间利用率。这意味着可以在城市种植新鲜和营养丰富的蔬菜。

该设施可帮助LED进行光合作用而不是阳光。像传统的水耕栽培一样,它不使用土壤。如上所述,它不会将根部浸入水中,而是使用雾来尽可能减少使用量。在根部生长的空间喷洒含有养分的雾。 LED光源还结合了有助于植物生长的波长并阻挡不需要的光。由于所有光源都是全自动的并且在室内,因此无需担心气候。据说这些工厂与一般的户外农场相比,能够将收获时间缩短一半。

垂直种植是世界上70%的水污染源归因于来自农场的水,70%的饮用水用作农业用水,以及3分钟的土壤可以在过去40年中种植作物。 1是解决农田缺水,缺水和粮食短缺问题的替代方案之一。此外,它可以节省将收获的作物送到消费者的时间和成本,就像在市中心种植一样,可以预期没有能源运输,也没有温室气体排放。

Sundrop农场于2016年开始运营,是一个农场,可以在沙漠中种植作物,只有海水和阳光。然而,阿拉伯联合酋长国在世界各地都有很多缺水的地方。当然,在沙漠般的地区很难种植。太阳落山农场利用太阳能和海水使西红柿和其他作物在这些地区生长。

在沙漠中建造温室设施,并通过位于中心的光伏设施增加设备以疏散海水。从而为种植作物创造淡水。同时产生的热量使温室变暖,海水用于冷却系统。在这个农场,您可以种植各种各样的品种,包括西红柿和水果,如蔬菜和草莓。这个农场的另一个优点是它可以在没有杀虫剂的情况下种植,因为它是一种使用土壤的清洁水,这种土壤不用于传统农业,如椰子壳。根据当时的报道,它每年能够生产17,000吨西红柿。