Вирощуючи пшеницю на вертикальних фермах в чітко контрольованих умовах можна підвищити її врожайність в кілька сотень разів у порівнянні з традиційним землеробством. Якщо розмістити контейнери з цим злаком в десять шарів, то вихід зерна збільшиться в 600 разів, а якщо сто — то вже в шість тисяч. Як відзначають автори в статті для журналу Proceedings of the National Academy of Sciences, через свою дорожнечу такий підхід навряд чи зможе на рівних конкурувати з вирощуванням пшениці у відкритому ґрунті. Однак він відмінно підійде для регіонів, де клімат погано підходить для цієї культури.
Пшениця (Triticum spp.) належать до числа найважливіших сільськогосподарських культур. За деякими оцінками, цей злак забезпечує до 20 відсотків білків і калорій в людському раціоні. Щоб прогодувати зростаюче населення Землі, виробництво пшениці необхідно збільшувати — проте зробити це непросто. Багато території в оптимальних для неї кліматичних умовах сильно деградували, а використання все більших обсягів добрив і пестицидів загрожує довкіллю. Глобальні кліматичні зміни лише посилюють проблему.
Рішенням може стати вирощування пшениці в контрольованих умовах теплиць. Експерименти продемонстрували, що ця культура непогано себе почуває при штучному освітленні і постійному рівні температури в 23 градуси за Цельсієм. Опинившись в буквальному сенсі в тепличних умовах, пшениця проходить шлях від посадки до дозрівання всього за 70 днів.
Команда дослідників на чолі з Полом Готьє (Paul P. G. Gauthier) з Принстонського університету вирішила оцінити максимальні врожаї пшениці при вирощуванні в закритих приміщеннях. Для цього вони скористалися двома комп’ютерними моделями, DSSAT-NWheat і простіший SIMPLE. Вони вже успішно використовувалися для прогнозування врожаїв пшениці на полях у Китаї, Австралії та Нідерландах.
Автори організували для своєї моделі цілодобове інтенсивне освітлення, а також високу концентрацію вуглекислого газу (1200 проміле) і безперебійну передачу поживних речовин. Враховуючи, що при таких параметрах середовища пшениця може дати п’ять врожаїв у рік, її врожайність складе 114 тонн на гектар. Додаткові зусилля, наприклад, створення сортів, пристосованих для закритих приміщень, теоретично можуть підвищити цю цифру до 194 тонн. Це набагато перевищує відомі показники збору пшениці в будь-якому регіоні світу.
При вирощуванні рослин в теплицях часто вдаються до методики вертикальних ферм, тобто розміщують лотки один над одним для більш ефективного використання площ. Якщо застосувати цей підхід до пшениці, то конструкція з десяти шарів (кожна товщиною в метр) дозволить щорічно отримувати 1940 тонн пшениці з гектара. Це в 600 разів більше середніх показників по світу. Така система досить легко масштабується: наприклад, 100 шарів забезпечать вже 19400 тонн урожаю з гектара в рік.
Автори, втім, обережно оцінюють перспективи вертикального вирощування пшениці. Вони вказують на високу вартість такого підходу і той факт, що реальні врожаї можуть виявитися помітно нижче теоретичних розрахунків. Однак, вертикальні пшеничні ферми могли б одержати широке поширення в регіонах, де масове вирощування цієї культури на полях неможливо із-за обмежених водних і ґрунтових ресурсів. До них відносяться, наприклад, пустельні області Близького Сходу.
Натхнення: nplus1.ru