室内农业公司AppHarvest发展迅速。首席执行官乔纳森·韦伯解释了为什么大型室内农场是养活全球快速增长人口的关键。
AppHarvest在美国经营着一些世界上最大的高科技室内农场,拥有机器人和人工智能。最近,该公司宣布,它已经完成了一个“无接触种植系统”的校准,该系统为肯塔基州新建的15英亩贝利亚沙拉蔬菜农场提供自动收割功能。AppHarvest经营的其他农场包括30英亩的AppHarvest-Somerset农场和位于肯塔基州莫尔黑德的60英亩旗舰农场。
乔纳森·韦伯是AppHarvest的创始人兼首席执行官。他坚信,室内农业是建立一个更强健、气候适应性更强、可持续的粮食系统的关键,这也为最需要的地方提供了新的就业机会。
你是什么时候以及如何亲自参与室内农业的?
“我的背景是为美国最大的能源消费国之一的美国国防部(United States Department of Defense)建设大型太阳能开发项目。在华盛顿特区,人们谈论的都是能源安全。但似乎没有人谈论的一个更紧迫的问题是粮食安全。气候变化对农业产生了负面影响。在美国,正常的地区我们种植的大部分食物——西南部和加利福尼亚州——正在经历极端天气事件,使我们的食物供应不稳定。而且,这不仅是美国的问题,也是全球的问题。
联合国预测,在大约30年内,到2050年,我们将需要生产大约70%的粮食来养活近100亿人口。这意味着我们需要第二个地球来拥有足够的土地和水来养活每个人。我们必须用少得多的资源实现更大的增长。
这就是我创办AppHarvest的原因——我们正在那里建造和运营一些世界上最大的高科技室内农场。AppHarvest是一家可持续食品公司,它充分利用了AgTech的优势——阳光、雨水和比露天种植少90%的水,同时在没有农业径流的相同土地上生产的产量是传统农业的30倍。我们认为,大规模的室内农业是养活全球快速增长的人口的关键。”
室内农业和垂直农业是经常用来表达相同意思的术语。室内农业和垂直农业之间有区别吗?
“AppHarvest的受控环境农业(CEA)这种方法不同于黑箱耕作或垂直耕作。我们首先利用阳光和雨水,然后根据需要利用技术进行大规模增长。我们的闭环灌溉系统使用的水比露地农业少90%,并允许精确地添加营养素,从而使肥料的使用量远低于露地农业,同时避免了农业径流的污染。尽管我们确实用LED照明来补充我们的工厂接收的阳光,但由于我们的被动式太阳能设计,我们的工厂需要的能量比室内仓库农场少。这是垂直农业的一个关键区别,垂直农业不使用任何被动太阳能。
垂直农场的规模往往较小,大多数垂直农场的面积为数千平方英尺,而不是英亩,而且是超本地的,所有人工输入都是光和城市用水。”
室内农业/垂直农业最初侧重于绿叶蔬菜。AppHarvest现在也在种植草莓和西红柿。与绿叶蔬菜相比,这有多难?
“在我们的室内农场,我们种植西红柿、沙拉蔬菜和草莓,季节性地旋转英国黄瓜。对于一种植物,无论是番茄植物,还是生菜或草莓,你都不是在操纵植物本身。我们在操纵它周围的气候,这样我们就可以准确地给植物所需的营养、所需的水分、e温度和光线。我们正在改变环境,使用人工智能扫描植物,看看是否有害虫或疾病,并使用软件和机器人帮助操作设施。”
室内设施还可以种植哪些作物?
“从理论上讲,任何东西都可以在受控的环境中在室内种植。然而,我们的每个高科技农场都设计得与特定种类的植物配合得最好。我们在设施中使用了闭环灌溉系统,与露天农场相比,节水率高达90%,最适合种植蔬菜,如沙拉、西红柿和其他葡萄作物。”草莓和黄瓜。”
你怎么能把成本保持得足够低,以与传统种植的作物竞争?
“为了降低成本,你需要单位成本效益,而这是通过规模化增长来实现的。这就是为什么我们正在建设一些世界上最大的高科技室内农场。我们正在建立一个系统,以获得最有效的结果。我们的两个主要生长要素——阳光和雨水——是防通胀的。在我们控制环境农业(CEA)的方法中,我们首先求助于自然母亲,并根据需要使用技术。我们在玻璃结构中生长,因此我们可以利用阳光,然后根据需要使用LED灯,其效率比传统的生长灯高40%。
我们利用屋顶的雨水。我们仿照荷兰的Venlo式温室,沿着农场有数千个带排水沟的三角形屋顶。我们将雨水收集在所有的排水沟中,然后进入管道,然后进入一个巨大的蓄水池。我们只使用沙子和紫外线过滤水,不使用化学物质;沙子可以去除颗粒物,紫外线可以杀死细菌。我们将其泵入设施,添加营养物质,然后进入植物。一旦水进入我们的设施,它离开的唯一途径就是作为水果和蔬菜。我们的农场也位于距离美国约70%的车程的一天之内,从而降低了运输成本。”
为什么使用室内农业设施提高农业生产力并减少对进口的依赖很重要?我们(大多数国家)进口食品不是因为它便宜而且容易获得吗?
“随着气候变化继续在世界各地造成不可预测的增长状况,从特大干旱到飓风,同时还经历了大肠杆菌和生菜中的李斯特菌等重大食品召回,食品供应链变得更加脆弱。在美国,我们目前进口了约三分之二的水果和蔬菜,自然力量和政治冲突可能会关闭或延迟这些渠道。我们现在必须在最需要粮食的地区创建一个更加强大、气候适应性更强、可持续发展的粮食体系,为美国提供就业机会。”
人们经常声称室内耕作有助于解决气候变化等问题。怎样例如,碳封存在传统的耕地耕作中越来越普遍,这与碳封存相比如何?
“气候变化和极端天气事件正在破坏我们传统上种植国内水果和蔬菜的地区。在西南部,科罗拉多河和米德湖正在干涸。加利福尼亚州正经历长期干旱和野火。我们无法在没有水的地区继续种植主要由水组成的水果和蔬菜。我们种植在受控环境中,利用温度、湿度和照明自动化的闭环系统,利用阳光和雨水。我们能够比传统的露天农场少用90%的水,精确的营养素剂量意味着我们使用的肥料比户外农场少得多,而且没有有害的ag径流污染水道或产生有害的藻类。闭环系统也有助于综合虫害管理,以避免使用苛刻的化学农药。我们使用好的臭虫来处理坏的臭虫,同时使用人类侦察机来早期发现和预防。我们的节能LED增长灯可将能耗降低约40%,而我们的战略位置意味着,我们一天的车程可容纳近70%的美国人口。”
AppHarvest在贝利亚的新农场使用“无接触系统”。这是如何工作的?
AppHarvest Berea的“无接触系统”从基质填充和播种到收获、混合和包装都是完全自动化的。我们生长在开放的槽中,根据品种的不同,大约每三到四周就会通过整个系统。一旦槽被填满并播种,它们就会移动到发芽箱中一两天,然后进入生长湾,直到准备好收割。然后,槽在传送带上移动到收获室,在那里自动切割和混合。然后将其清洗、干燥并打包装运。”
这种无接触系统有什么好处?
“无接触种植系统有很多优点,包括食品安全问题、质量控制和口味管理。在过去几年中,我们有多少次看到生菜因李斯特菌或大肠杆菌而被召回?在CEA设施中种植的沙拉蔬菜不易受到与露地种植户相同的污染。无接触种植槽的适应性间距设计该系统允许植物空间获得所需的光照,从而提高质量和口感,并最大限度地减少任何潜在的害虫暴露。”
有多少人将在那里的贝利亚工作?他们会做什么?
“我们不按农场细分员工数量,因为我们能够根据作物需求和生长周期,在四个农场网络中利用技能和灵活劳动力。我们是一家经过认证的B公司和公益公司,在阿巴拉契亚中部的农业领域提供高薪工作。自2022年初以来,我们的员工从约500人增加到约700人,预计将达到约800人。”截至年底。随着明年里士满农场产量的增加,我们预计还会雇佣更多员工。
在室内农业中,人工智能和机器人正在取代种植者的角色。但我们不需要更多了解农业、自然和农作物的农民和种植者,而不是更少吗?
“种植者在CEA中的作用至关重要。我们认为我们的高科技农场是巨大的机器人,可以帮助我们做出数据驱动的决策,而我们的种植者是我们赖以评估并根据这些信息采取行动以生产满足客户需求的水果和蔬菜的人。在整个种植和收获周期中,必须密切跟踪作物工作,需要对作物团队进行指导他种植他们需要的东西,当他们需要的时候才能茁壮成长。我们正在努力利用数据和技术应用相关见解,以提高劳动力、水、能源和营养素使用的资源效率。这种类型的精准农业可以让种植者从有限的可见性工具转向使用先进IT工具的数据驱动决策,以确保作物计划得到精确实施。”
我们如何保护室内农业的数字基础设施免受数字威胁、黑客和“混合战争”?
“我们的粮食供应与能源、水、通信和应急服务一样对国家安全至关重要。在AppHarvest,我们将农场视为关键基础设施,并相应地保护它们。”
我们会看到室内农业/垂直农业的某种“整合”吗?在这种情况下,仍会有一些规模足够大、具有竞争力的大型公司?
“与任何规模化发展是资本密集型的行业一样,整合的可能性总是存在的。AppHarvest团队认为,我们创建一个有弹性的食品系统的旅程需要几十年。我们正处于起步阶段,正在努力创造股东价值,而这一价值在未来二三十年仍将存在。真正重要的是像AppHarvests这样的公司正在g解决方案,以应对具有严重环境和社会影响的全球问题。”
室内农业和垂直农业公司似乎主要活跃在美国。为什么?
在室内农业方面,美国实际上落后了。欧洲是该行业的先驱,据估计,CEA的产量接近52万英亩,而美国的产量约为6000英亩,因此我们还有很多工作要赶上来。大型食品零售商对高科技室内农场表现出越来越大的兴趣,因为他们能够通过更具气候适应性、更可持续的全年种植解决方案降低水果和蔬菜生产的风险,这种解决方案使用的资源要少得多。”
在你看来,室内农业和垂直农业真正起飞需要什么?
CEA是继可再生能源和电动汽车之后的第三波可持续基础设施
“我们认为,CEA是继可再生能源和电动汽车之后的第三波可持续基础设施。我们必须提高认识,确保资金和政策支持,以扩大和维持该行业。太阳能和其他形式的可再生能源可以改变室内农业的游戏规则。我们在肯塔基州面临的挑战是,在电网建成之前,我们已经做好了准备,因此我们正在与我们的公用事业部门合作。”lity公司通过推动改变可购买的电力类型来实现电网绿色化。这不仅对我们有利,而且对整个地区有利。
当我们努力在阿巴拉契亚中部建立农业科技生态系统时,教育和培养下一代农民至关重要。AppHarvest基金会为高中生建立了一个农业科技教育计划,将传统农业课程与基于STEM的课程相结合,在用船运集装箱改装的高科技水培教室中种植农产品。该课程为学生提供机会,让他们种植自己的食物,学习从种植到收获到营销的各个农业阶段,并在实际的环境中销售自己的产品,从而为他们在现代农业中的工作做好准备。我们最近在肯塔基州东部启动了第十二个农场课堂,希望该项目能够成为全国的典范。”