Группа американских ученых из Флоридского и Пристонских университетов задействовав компьютерное моделирование, обнаружили, что выращивание пшеницы в вертикальных фермах может увеличить ее урожайность в десятки раз. Что в принципе поможет решить проблемы ограниченных земельных ресурсов.
Значение пшеницы для человечества трудно переоценить: на данный момент, она составляет около 20% всех калорий и белков, которые потребляет большинство людей. Пшеница является важнейшим знаком в большинстве стран мира. Ее выращивают на миллионах гектаров земли – но, как правило, урожайность ее сравнительно небольшая и очень зависит от природных условий.
Прогнозы роста населения Земли (до 11 миллиардов к концу ХХI века) указывают, что производство злаков, чтобы прокормить человечество, нужно увеличить более чем на 60%. В условиях, когда земельные ресурсы сокращаются, необходимы новые способы обеспечения людей продовольствием.
Пол Готье из Принстона с коллегами исследовали возможность вертикальных ферм – так называют агропромышленные комплексы, где насаждения расположены в несколько ярусов одновременно. Такие фермы рассчитаны на быстрое выращивание и уборку культур, а потому имеют технические возможности поддерживать необходимые условия.
Эффективность вертикальных ферм была просчитана с помощью двух независимых компьютерных моделей – DSSAT-NWheat и SIMPLE, которые уже ранее применялись для подобных проверок. В качестве образца была выбрана 10-ярусная вертикальная ферма с постоянным освещением, достаточной концентрацией углекислого газа и питательных веществ.
Расчеты показали, что такая ферма обеспечивает урожайность в 220-600 раз выше, чем в среднем в мире. Преимуществами вертикальной фермы является то, что она не зависит от погодных условий, не использует химикатов для борьбы с вредителями и не требует большого количества земли. Авторы уверяют, что их модель можно масштабировать до 100 ярусов – тогда, соответственно, теоретический максимум урожайности может вырасти до 6000 раз.
Впрочем исследователи подчеркивают, что эти расчеты только теоретические и должны быть подтверждены экспериментально. Кроме того, вертикальные фермы – достаточно дорогостоящие в производстве и содержании, а потому могут применяться, например, в безземельных регионах, где другого способа выращивать пшеницу нет.