Над проблемой того, каким образом сделать вертикальное земледелие более доступным для желающих заниматься этим видом бизнеса, работает сотрудник Школы интегративной науки о растениях из Нью-Йорка

Нил Маттсон работает в Школе интегративной науки о растениях в Нью-Йорке. Его детство прошло на маленькой ферме, где он помогал бабушке ухаживать за огородом и цветниками.

«Если вы знаете, как выращивать себе еду, вы никогда не будете голодать», - вспоминает Маттсон слова бабушки, которая выросла во время Великой депрессии. Сейчас он занимается исследовательскими проектами, которые направлены на лучшее понимание сельского хозяйства в условиях контролируемой окружающей среды, то есть изучает проблемы при выращивании культур в закрытых системах, таких как теплицы, питомники растений или вертикальные фермы.

Особенно Маттсона интересует вертикальное земледелие, которое объединяет новые технологии и сельское хозяйство и позволяет круглогодичное производство высококачественной продукции. Например, в вертикальной теплице можно производить от 20 до 50 раз больше салата на акр, чем в поле.

Тем не менее, есть определенные недостатки при выращивании сельскохозяйственных культур в контролируемых условиях, главным образом, высокие затраты на энергию и рабочую силу.

В ходе своих исследований Маттсон пытается ответить на вопрос: насколько реалистично и экономически целесообразно выращивать сельхозпродукты в вертикальных теплицах в больших масштабах. «Я пытаюсь понять плюсы и минусы этой высокотехнологичной производственной системы и хочу сделать ее более рентабельной», - говорит Маттсон.

Маттсон является ведущим ученым в GLASE - Консорциуме по парниковому освещению и системному проектированию, который в 2017 году получил финансирование в размере 5 миллионов долларов от Управления по исследованиям и развитию энергетики штата Нью-Йорк (NYSERDA). Семилетний проект нацелен на развитие систем парникового освещения и контроля, а также методов управления, направленных на сокращение использования энергии при увеличении урожайности.

Для этого проекта команда Маттсона изучает использование светодиодных светильников. Он считает, что светодиоды очень энергоэффективны и имеют ряд преимуществ за счет регулировки интенсивности света и спектра.

Одним из препятствий применения современных светодиодов в теплицах является высокая первоначальная стоимость новой технологии. «Тем не менее, мы начинаем лучше понимать реакцию растений на освещение и разрабатываем лучшие стратегии управления энергоэффективностью», - говорит ученый.

Другим аспектом программы является изучение того, как диоксид углерода (СО2) взаимодействует со светодиодным освещением. Углекислый газ обычно используется в коммерческом производстве культур для повышения эффективности фотосинтеза, что уменьшает необходимость дополнительного освещения. «Предстоит провести еще много исследований, чтобы выяснить оптимальную стратегию управления углекислым газом для конкретных культур, учитывая условия освещения и вентиляции», - говорит Маттсон.

Проект GLASE нацелен на понимание использования светодиодов для лучшего выращивания трех экономически важных культур для штата Нью-Йорк: салат, томаты и земляника садовая (клубника). Учитывая повышенный общественный интерес к данным продуктам, в проекте рассматриваются экологические и экономические последствия, которые зарождающаяся отрасль вертикального земледелия может иметь в пяти городах: Нью-Йорке, Чикаго, Сиэтле, Лос-Анджелесе и Атланте.

Исследователи уже обнаружили, что производство салата в вертикальной теплице в Нью-Йорке может иметь более низкий углеродный след и более высокую эффективность использования воды, чем полевое производство и транспортировка салата от поля в город.

(Источник: research.cornell.edu).