作者:开萌
在《吃肉不好吗,为什么要研究人造肉?》一文中,我们提到种植业比畜牧业所能养活的人口更多,那么,我们能否提高可食用植物的生产效率,进一步节省资源呢?
科学家的确在进行这样的研究,比如说,改造传统温室。
植物健康生长需要光、水、营养、温湿度、氧气。这些因素的不稳定,也影响了粮食的稳定产出。地球有日夜的光照变化;不同季节以及每天早晚温度和湿度的波动都很大;降水量也不稳定,有时候干旱,有时候暴雨。
为了提供稳定的生长环境,不少研究侧重温室改造。改造后的温室能够将室内外的环境完全隔离开,用人工和计算机技术精确控制温室中提供的光、水、营养,产生一个人造的气候环境。即便外面是冰天雪地,室内仍旧可以保持夏天的环境,用来生长蔬菜水果。即便室外狂风大作,温室内也能保证植物需要的光照。
温室还能打破环境条件的限制。不同植物需要不同的生存条件,比如咖啡种植限制在南北纬25度之间的热带地区,它们喜欢高海拔,喜欢20摄氏度左右的温度,还喜欢适宜的光照。在自然环境下,想在寒冷的英国种出来咖啡是不可能的,但是,英国的研究者们通过精确控制温室的气候条件,已经在寒冷的不列颠岛上种出了咖啡。在温室中,我们可以人工制造适合不同种类植物的不同环境,甚至可以用墙将不同环境隔离开来,同一个温室里种上需要不同环境的植物。
温室作为隔离的环境,还能降低农业害虫入侵的可能。据联合国估计,病虫害导致了五分之一的农业损失。使用杀虫剂虽然是杀灭害虫的好方法,但也会污染土地,有些杀虫剂还对人和动物有毒。而在温室中,则可以使用无人机来杀虫。这种无人机只有手掌般大小,搭配了AI识别技术,能识别并捉住害虫。除了杀虫外,无人机还可以飞来飞去监控植物生长的情况。
自然环境下植物利用白色的太阳光进行光合作用,但它们并没有充分利用阳光。温室中使用红色和蓝色的LED光源替代白色光源,足以供给植物光合作用所需,这就大大提高了植物对光的使用效率。
提高了农业生产的效率,减少了珍稀的土地、水资源的消耗,对温室的研究,乃至整个可持续农业的研究,其实是我们人类未来的希望。