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智能农场技术展望,用生物技术让更少的人种出更多的粮食

2018/7/15 11:16| 发布者: 类乌齐| 查看: 111| 评论: 0|来自: 凤凰网

参考消息网7月15日报道英媒称,福建省安溪县的一家企业正在开发智能农场让蔬菜在自动化环境中高效生长,这可能会是中国农业的未来。
据英国《每日邮报》网站7月6日报道,该公司的最新扩建项目——占地5000平方米的室内农场——已经建设了两年,6月29日终于揭幕。
报道称,这个农场有一个足球场那么大,每天产出8吨到10吨蔬菜。项目承建公司表示,这些蔬菜足以供应将近3.6万人。
报道还称,巨大的温室只需要四名工作人员来管理——相比之下,传统农田产出同等数量的蔬菜需要大约300个农民。
国家营养与健康研究所的数据显示,中国人平均每天消耗276克蔬菜。
“与我们的第一代智能农场相比,这个新厂的产出效益更高,同时可降低人力和环境成本,”项目承建公司的总经理占卓告诉《每日邮报》记者。
报道称,第一代植物工厂占地1万平方米,据称是世界上最大的垂直农场。
报道还称,智能种植法采用高度先进的自主技术,在得到控制的环境下用水培溶液多层栽培来种植蔬菜和草本植物。
报道指出,密闭的室内空间有严格的系统来调节温度、水源、湿度、营养物质,并用LED灯代替阳光。
“这可以最大限度地发挥植物的生长潜力,同时保持一个可持续的、不间断的生长周期,”占卓说。
他补充说,在这个工厂里,较小的品种可以在18天内收获,较大的蔬菜则需要33天到35天。传统农场的蔬菜需要40天到60天才能成熟,它还要在很大程度上取决于天气条件。
报道称,在忽略能源成本满负荷运转的情况下,这个智能工厂每年可产绿叶蔬菜3000吨至3500吨。
视频画面显示,在这座巨大的智能工厂里,工人穿着全套的生物危害装备——护目镜、口罩、橡胶手套和靴子——检查和巡逻一排排彩虹色LED灯照明的架子。
莴苣、罗勒和小白菜等各种植物生产在白色培养板上的小插槽里,浸在基本没有土壤的营养液中。
画面上,自动传送带把翠绿的蔬菜送去包装。
占卓表示,与其他传统种植的蔬菜相比,这些蔬菜的味道不那么苦,营养价值更高。
报道称,更重要的是,这项新技术极为省水,而水是这个国家的一种稀缺资源。
“我们在努力实现用水量与蔬菜收获量比例1:1,”占卓说。这意味着用一吨水产出一整吨蔬菜。
“目前80%到85%的水可以再循环回到工厂。我们希望到2020年实现1:1的目标。”
报道称,该公司还计划在厂里采用人工智能技术,它能通过传感器记录和分析生长数据。
占卓说,自学模型将自动设计一个模板来说明每种蔬菜的最佳生长条件。
报道称,这还有助于农场产出精确的、稳定的、全年供应的绿叶蔬菜,也就是说市场价蔬菜也会更可预测。
占卓表示,这种种植方式尤其适用于沙漠、山城等环境或劳动力成本高昂的城市。
他还说,受到严格控制的环境不仅能加快生长周期,还能让研究人员创造出适合特定需求的蔬菜。(编译/何金娥)
【延伸阅读】西班牙公司提出建智能飘浮农场构想 或解决全球粮食危机
西班牙巴塞罗那Forward Thinking Architecture公司日前则提出可能解决未来全球粮食危机一个智能漂浮农场的构想。
国际在线专稿:据美国科技资讯网站TECH INSIDER 9月21日报道,不断恶化的气候趋势和日益增长的人口都在将我们推向全球粮食危机的边缘。到2050年,全球人口预计将增加到96亿。这意味着只有全球粮食产量增产70%、发展中国家粮食增产100%才能满足人们未来的粮食需求。但是产出食物需要土地和水源,不幸的是,这两样资源现在都非常紧张。
西班牙巴塞罗那Forward Thinking Architecture公司日前提出一个水上智能漂浮农场的构想。按该公司的设想,智能漂浮农场共有三层,面积达220万平方米,包括渔场、水培花园以及为驳船提供动力的屋顶太阳能电池板等。这种漂浮农场可锚定在海洋、湖泊以及河流的海床或河床上,必要时可用船只移动。
漂浮农场每层功能各异,但又相辅相成。屋顶留有天窗,光伏太阳能电池可将日光转化为能源。这些能源和自然日光会进入下一层,那里有大量水培有机作物农场,这些作物不需要土壤、杀虫剂或巨大空间。从农场流出的废水可流入底层的渔场,而鱼类产生的废物则被回收利用,成为植物的肥料。
此外,这种漂浮农场还拥有海水淡化厂、屠宰场以及包装厂。同时,它还有风力涡轮机和其它机器,将水波动能转化为额外动力。漂浮农场最大的优点是绝大部分可以自动运行,那意味着它不需要太多人力。
漂浮农场的目标是为世界上最需要粮食资源的人口密集的大城市提供粮食。在全球35个人口超过1000万人的超级都市中,有25个靠近水边,包括纽约、芝加哥、西雅图、洛杉矶、东京、雅加达、上海、卡拉奇以及深圳等。Forward Thinking Architecture公司表示,一个智能飘浮农场每年可生产8吨蔬菜和1.7吨鱼类,每个农场10年就能收回成本。
对此设想,也有科学家提出质疑,美国加州大学戴维斯分校的环境科学与政策教授詹姆斯·奎因(James Quinn)在进行多次推算后认为,该公司的成本预估较为乐观,实际成本可能更大。
Forward Thinking Architecture公司创始人兼首席执行官贾维尔·庞塞(Javier Ponce)在提出构想之初就意识到这个计划的局限性,他说任何对于构想的批评都有助于计划的改善,公司正在探索其它方案及技术以促成目标的实现。(杨柳)
智能漂浮农场共有三层,面积达220万平方米,包括渔场、水培花园以及为驳船提供动力的屋顶太阳能电池板等。(网页截图)
漂浮农场每层功能各异,但又相辅相成。(网页截图)

从农场流出的废水可流入底层的渔场,而鱼类产生的废物则被回收利用,成为植物的肥料。(2015-09-22 15:19:01)
【延伸阅读】美媒:古代中国农民为东南亚带去水稻与农业 播下变革种子
参考消息网5月26日报道美媒称,对古代人类DNA的最新分析发现,从中国南方迁移出来的人们培育了跨越古代东南亚地区的巨大变化。
美国《科学新闻》双周刊网站5月17日刊登题为《古代中国农民播下了东南亚变革的文化种子》的报道称,中国种植水稻和小米的农民曾向南扩散,进入从越南一直到缅甸的广大地区。据哈佛医学院遗传学家马克·利普森领导的一个研究团队称,在那里,他们在两个主要时间点与当地的狩猎采摘部落成员进行了交配,先是在大约4000年前,随后是在2000年之后。科学家们5月17日在《科学》杂志网站上发表论文,其结论认为这两次人口迁移把农业带到这一地区,并引发了南亚语系语言的扩散,这些语言至今仍在南亚和东南亚的部分地区使用。
报道称,在过去20年里,不断积累的考古证据表明东南亚的水稻种植出现在迄今4500年至4000年前之间,同时出土的工具和陶器显示了与中国南方的联系。目前存在于从越南到印度之间地区的南亚语系语言中包含有表示水稻和农业的词语,表明来自中国南方的古代移民讲的是一种南亚语系语言。不过,有关南亚语系发源于何处,以及从中国传播到东南亚的是否是有关农耕实践的知识——而非农民本身——的疑问仍然存在。
新西兰达尼丁奥塔戈大学的考古学家查尔斯·海厄姆说,现在,来自古代东南亚人身体的DNA将提供有关农耕技术通过中国南方人群传播的“确凿证据”。海厄姆本人没有参加这项研究。这项新研究报告是与其他有关大约5000年前亚洲各地导致文化变革的人口迁移的DNA证据相一致的。海厄姆说:“古代人类DNA将证明史前人类的流动性和探索性远远高于人们通常的看法。”
利普森的团队获得了在东南亚5个遗址中出土的18具人类骨骼遗骸的DNA,这些遗址的年代可以追溯至距今4100年至1700年之间。这些遗址位于越南、缅甸、泰国和柬埔寨。
报道称,在这些炎热、潮湿的地区,DNA得不到良好的保护。由论文共同作者、维也纳大学考古学家罗恩·平哈西领导的研究小组最近发现,人类DNA在内耳结构周围的颅骨中得到最好的保护,那里的组织密度特别高。在这项新研究中的DNA是从每一个古人遗骸的该部位骨骼中提取的。
利普森的研究团队称,在越南曼北考古遗址出土的有大约4000年历史的农民遗骸显示了与今天的南亚语系语言使用者——尤其是在中国南方的使用者——的密切遗传关系。科学家估计,曼北农民的血统有大约25%-30%来自狩猎采摘部落,其原因也许是水稻种植者与狩猎采集者在任何人口迁移发生之前的杂交繁殖。今天讲南亚语系语言的许多特定人群也表现出类似的遗传特征。在曼北出土的8具农民遗骸中,有2具显示了额外的狩猎采摘部落血统,它们很可能是在东南亚获得的。
至于在越南和缅甸大约有2000年历史的考古遗址中出土的农民遗骸,它们所继承的基因结构在某些方面不同于年代更早的曼北人群,但是仍然与当今中国南方居民的DNA存在密切的相似性。研究人员称,中国南方人口向东南亚的第二次迁移很可能导致了这些DNA变化。
平哈西强调亚洲的古代DNA研究还处在初级阶段,并预言进一步的研究将很可能揭示更多的人类群体迁移以及亚洲各地不同人群之间的基因交流。(编译/曹卫国)(2018-05-26 00:12:01)
【延伸阅读】中国农产品进口需求“后劲十足” 国际农业合作多元互利
国际在线报道(记者 李晋、何凌飞、靳丹妮、刘轶瑶):作为世界人口大国,中国的农业资源禀赋并不占优势,是全球最大的农产品进口国。随着生活水平的提升,中国人对优质农产品的需求旺盛,直接推动了中国农业对外开放的新格局。有专家形容,中国农业的国际合作特别是农产品进口“势头强劲”“后劲十足”,也为全球农业大国所看好。
目前,中国咖啡消费需求正以每年20%的速度增长。有意思的是,地处中国西南内陆的重庆虽然并不出产咖啡豆,但却成为全球重要的咖啡集散地。重庆咖啡交易中心负责人冯跃透露:“渝新欧国际班列从重庆直达德国杜伊斯堡,咖啡交易中心在重庆建设和投入运营,将云南和东南亚、南亚等亚洲主要咖啡产区和欧洲消费市场紧密联系在一起。大家都在这里交易,金融服务和银行也会加入,给双方企业提供金融服务。外国进口咖啡和我们卖出去的咖啡有很好的国际结算功能,大家都非常看好。”
著名的阿拉比卡咖啡豆原产地埃塞俄比亚,在重庆设有总领馆,总领事科布德?阿贝拉?艾杜认为,中国为世界咖啡主产区的咖啡贸易和流通创造了黄金通道,“在中国,咖啡消费量在快速发展。作为咖啡出口国,通过交易中心的平台将埃塞俄比亚咖啡销往中国,比以前更加通畅,对双方是双赢的局面。”
去年,人口超过13.9亿的中国,粮食种植面积11222万公顷,比上年减少81万公顷,其中小麦、稻谷、玉米、棉花、油料、糖料的种植面积都在减少。中国现在正成为全球第一粮食进口大国。中欧班列中就专门设有粮食专列,将欧洲和中亚地区的农产品销往中国各地。在西安爱菊粮油工业集团董事长贾合义看来,中国与哈萨克斯坦的农业合作是“双赢”的典范:“哈萨克斯坦有十三个陕西省这么大,人口只有陕西省的一半,地大物博,他们土地大概有三分之一到一半闲置,每年农民种什么不知道,种了卖不出去,每年都非常着急。我们现在跟(当地)政府和当地农场成立订单农业合作社,正好优势互补,所以这对他们国家来说是非常喜欢的项目。”
中国国际贸易学会专家委员会副主任李永在接受本台记者专访时表示:“从资源配置的效率角度,首先我们国家的农田面积是非常有限的,这就导致了我们的农业耕种效率相对其他国家来说比较低,尤其是农户现在还没有形成农场化经营的局面,也就是说农业的效率要通过使用农业机械化来实现,在我国还有一定的距离。在这种情况下,我们对农产品的需求一是不断在增加,二是不断有多样化的需求。进口是可以弥补我们农业上的短板。”
中国还是大豆、棕榈油、棉花等农产品的全球最大买家。去年中国农产品进出口额接近2014亿美元,同比增长超过9%。其中,进口近1259亿美元,增长12.8%。而中国农产品进口额70%来自美国、巴西、东盟、欧盟和澳大利亚。
李永认为,适度进口农产品能补齐中国其他领域的短板。在中美贸易摩擦中,美国大豆格外受关注,因为中国是美国大豆的最大市场,去年从美国进口大豆高达140亿美元。李永说,如此大规模进口大豆,促进了中国畜牧业的发展,“生活水平提高的另一个表现,就是对肉类的需求不断地增加。畜牧业的发展是需要饲料的。大豆是目前全球最大宗、最稳定的畜牧业所需要的蛋白的来源。进口大豆会为我们的畜牧业发展提供供给的保障。”
中国食品土畜进出口商会副会长于露女士认为,中国构建农业对外开放新格局,并不仅局限于农产品的进口,全球其他农业发达国家与中国的多元化合作同样重要,“像欧盟,在农业机械领域是很先进的,我们许多农业机械设备,包括加工设备都是从欧盟国家来引进的。比如,我们的禽肉产业是中国和世界接轨最密切的一个农产品加工行业,我们的优质出口企业绝大部分设备都是来自欧盟国家的,比如荷兰、德国、意大利。在这个过程中大家有非常好的互补。还有就是在有机方面,有机的农业、有机的农产品以及如何来通过更有机的方式来保护环境、促进我们农业可持续发展方面,也有很多我们可以学习的地方。”
当今世界最大的农产品出口国是美国。中国的农业和畜牧业专家都注意到,美国有丰裕的耕地资源、大规模的农场生产以及高科技的优势,中美农业合作前景广阔。于露从最具体的生活细节举例说:“我们的消费习惯是不同的,就鸡来说,中国人更喜欢吃一些鸡的副产品,比如说鸡爪、鸡翅,而美国的消费者只喜欢吃鸡胸肉,产品可以互补。我们可以向美国出口更多的鸡胸肉,我们也可以进口美国更多的鸡副产品。在未来来看,无论是我们中国的进口商、最终用户,还是对美国的出口商、美国的农民们来说,只有合作才能共赢。”(2018-05-19 21:07:51)
【延伸阅读】中国致力改变农业落后面貌 美媒:表现出非凡的改革能力
参考消息网5月2日报道美媒称,自1949年中华人民共和国成立以来,中国领导人一直在努力解决一个老问题:如何靠少量耕地养活不断增加的人口。尽管中国一开始是一个农业国,但有关效率、粮食安全和可持续农业发展的持续关切从未完全得到解决。
据美国世界政治评论网站4月30日文章,中国在人工智能、可再生能源和生物工程等前沿领域取得了令全世界惊叹的技术进步,但令政府沮丧的是,尽管中国的农业产出居于世界第一,但它在农业方面的进步一直十分缓慢。在中国,绝大多数农耕仍然要靠正在老龄化的使用传统技术的小农户,并且中国不得不依赖大量进口外国作物来满足自身需求。但依靠多年的应急计划和对新农业技术的投资,现在似乎有迹象显示,中国正在改进农业部门。
报道认为,中国领导人需要支持一大批依赖极小规模耕作的人口,同时还要平衡国家不断变化的需求和对粮食安全的担忧。即使北京承诺实施更好的农业实践,并推出新技术,它也未能克服在数亿个体农民中进行协调的巨大障碍。
报道称,在很多方面,政府补贴谷物等做法产生了一些负面影响。众所周知,为了尽可能地增加产量,中国小农户一直过量使用肥料和杀虫剂,很多科学家认为,肥料和杀虫剂的使用严重过量,造成了土地耗竭和污染。很多中国村庄还过度开发水资源,因为打新井而令地下水位下降,加剧了中国更广泛的水供应担忧。
尽管北京推动了一些新技术,例如微灌溉和新型抗虫害转基因作物,但它的政策通常是把这些技术留给“适度规模”(通常是13公顷以上)的家庭农场。
报道称,但中国的方针正在发生改变。2016年,中国政府允许村庄向大型农业综合企业转让土地,这使得合并的前景首次变得更加现实。更关键的是,政府还把注意力集中于推动面积较小的农场实现现代化,实施某些环保标准,并帮助引导农民从事乳制品、肉类和其他高附加值农业。根据2月份宣布的这项新政策愿景,北京希望到2035年彻底改革中国农业。
报道称,有充分的理由相信,它能够取得成功。虽然中国的农业部门提出了一些独特的挑战,但其强大的中央集权政治体制或许具备解决这些挑战的独特能力。上个月,英国《自然》周刊发表了一项关于中国农民的重要研究,研究发现,在过去十年中,那些采用一套受到推荐的基本农业技术的农民得以大大减少肥料和杀虫剂的使用。作者们在分析中指出,如果北京承诺执行类似的标准,可以在很短时间内大幅提高小农户的产量并降低成本。他们指出:“要实现可持续的、粮食有保障的未来,中国需要采取一项‘重大平衡做法’,以实现高产量和高效率,同时大大减少对环境的影响。如果没有庞大的小规模耕作群体,这一点就无法实现。”
报道称,北京还加大了对改革的承诺,增加了土地承包者出租土地的权利,并令企业能够在更大程度上投资于农村耕地。这些政策可能为农民在不直接耕作的情况下利用土地赚取收入铺平道路,并且还能让将小块土地合并为更大规模企业农场的前景变得更可信。
报道称,在全球人口增长的背景下来看,最近这些措施显得尤为及时。有人估计,到2050年,全球粮食需求可能增加90%,这主要是受中国在亚洲的邻国推动。如果不作出一些重大改变,中国最终可能会更加依赖进口。
虽然中国农业某些方面效率低的问题可能是根深蒂固的,但该国已经表现出非凡的能力,能够实施广泛、有时非常痛苦的改革,以避免更长期的灾难。
显然,随着中国农村人口继续老龄化,如果不对中国农业部门进行修补,这可能会成为未来的累赘。虽然很多人认为这些措施来得太晚,但它们终于似乎成为北京长期计划的组成部分。

2018年4月28日,在山东省日照市一处农业科技示范园,一名农民为错层式栽培区的作物摘除黄叶。 新华社发(2018-05-02 10:25:29)
【延伸阅读】美媒称中国研究人员创造农业奇迹“可能会养活地球”
参考消息网3月15日报道美媒称,中国研究人员发现了一个农业奇迹,它可能会养活地球。
据美国石英财经网站3月14日报道,这项研究规模庞大。它耗资5400万美元(约合人民币3.4亿元),大约1000名科研人员以及6.5万名地方官员参与其中。不过全球各地的学者将这一研究结果称为农业上的奇迹。
报道称,该项目10年来已经给中国农民节省了超过122亿美元(约合人民币771亿元)。
从2005年到2015年,科研人员在中国农业大学的指导下,在中国各地开展了1.3万多项现场实地研究,记录当地农耕方式。研究过后,科研人员针对各地的地理情况,给农民提供了在种植水稻、玉米和小麦方面的建议。该建议强调了这样一种观点,即一套通用的农耕方法不像专门针对特定农作物、地区以及气候条件量身打造的方法那么高效。
比如,科研人员建议中国东北地区的水稻种植者将使用的氮肥数量平均减少20%,他们不应该在一年当中平均分配对氮肥的使用,而是重点对暮春时种植的作物施肥。他们还建议,在播种时缩短种子的间隔。
该项目的负责人崔振岭(音)在研究报告中写道:“农民半信半疑,不过我们得到了他们的信任,之后他们开始信赖我们——这是对我们的最高奖赏。”
按照研究人员的建议去做取得了效果。本月发表在《自然》杂志上的研究报告说,水稻、玉米和小麦的产量平均增加了11%,对化肥的使用量则减少了15%。总体来看,进入自然环境当中的氮肥数量减少了大约120万吨。
报道称,这一研究结果引起轰动,因为这意味着我们有望在降低对环境的影响的同时,还能养活越来越多的人口。(编译/李凤芹)(2018-03-15 00:11:01)

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