Додатковий матеріал до уроку "Сільське господарство світу"

Опис документу:
У статті описуються нові стартапи, що обіцяють нові способи виробництва продуктів харчування :агрофотовольтаїка, вертикальні ферми, впровадження ІТ, генна інженерія. Особливо цікавою буде інформація про способи створення штучного м"яса

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу. Щоб завантажити документ, прогорніть сторінку до кінця

Перегляд
матеріалу
Отримати код Поділитися

Прокормить планету.

 04 января 2018 года

Сейчас в США, ЕС, Японии, Китае происходит технологическая революция как в растениеводстве, так и в животноводческом секторе. Стартапы, обещающие новые способы производства продовольствия, собирают миллионы, а иногда и сотни миллионов долларов.

Агрофотовольтаика

Дефицит земельных ресурсов, пригодных для сельского хозяйства, все более усугубляется. Одним из главных конкурентов аграриев стала солнечная энергетика. Но если расположить солнечные панели на высоте нескольких метров над плодородными землями, то можно одновременно выращивать урожай и вырабатывать электроэнергию. Это показал успешный эксперимент, проведенный в Германии где на трети гектара пахотных земель на ферме установили солнечные батареи на высоте пяти метров, чтобы фермеры могли по-прежнему использовать поля по прямому назначению. Благодаря новому принципу установки 720 солнечных батарей получили возможность вырабатывать электроэнергию не только на фронтальной стороне, но и на тыльной, используя отраженный свет от окружающей среды. Снег в данном случае считается “благоприятным природным условием”, поскольку из-за отражения лучей эффективность панелей вырастает на 25%.

Панели расположили на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы растения получали необходимое количество солнечного света. Этого хватило, чтобы ферма обеспечила себя электроэнергией для зарядки электромобилей и переработки продуктов.

Эта система может быть особенно выгодной для более южных стран, использующих искусственное орошение и не испытывающих недостатка солнечного света. Тем более что солнечные панели становятся все более дешевыми.

Вертикальные фермы

Во всех странах население все более скучивается в городах, рынок вертикального фермерства будет оцениваться в $6 млрд к 2022 г., среднегодовой рост составит 26%.

Правда, этот способ годится для выращивания только зелени и некоторых овощей, но не зерновых или картофеля. Тем не менее вертикальные фермы появляются по всему миру.

Например, шведская компания Plantagon возводит в городе Линчепинге ферму-небоскреб The World Food Building, который будет производить 550 т овощей ежегодно. Строительство планируют закончить к 2020 г., его стоимость оценивается в $40 млн. Овощи будут выращивать без почвы, в богатом питательными веществами водном растворе, с помощью естественного освещения и светодиодов. Многие задачи будут выполнять роботы. Огромный спиралевидный конвейер будет автоматически перемещать овощи с верхних этажей на нижние и обратно, чтобы все они получали равное количество солнечного света, пока созревают. Зелень можно будет есть примерно через месяц после того, как посеют семена.

Ферма расположится на солнечной стороне здания, а на теневой — офисы, которые в общей сложности займут две трети башни. Из некоторых залов для совещаний будет открываться вид на растения. Также на многих этажах будут кафе и рестораны, в которых большинство блюд будут готовить из свежайших, только что сорванных с грядки продуктов.

Американцы уже выращивает 15 видов зелени — от базилика и латука до кудрявой капусты — под светодиодными лампами на многоярусных шестиметровых полках в здании в Сан-Франциско. Такая технология не требует ни почвы, ни пестицидов, ни даже солнечного света, чтобы круглый год собирать урожай в относительно небольших закрытых помещениях. Недавно компания получила сертификат, что ее продукция полностью соответствует стандартам качества органических продуктов питания.

Они намерены открыть около 500 таких вертикальных ферм — по одной во всех городах-миллионниках. Ведутся переговоры с 15 странами на четырех континентах и крупнейшими торговыми сетями.

Внедрение IT

Также может помочь аграриям союз с высокими технологиями, такими как IoT (Internet of Things) — Интернет вещей. Например, в Великобритании разработали датчики, которые в режиме реального времени выявляют у растений патогенные микроорганизмы. Для этого датчики собирают и анализируют споры растений. Как только датчик находит патологию, он тут же передает данные в облачную систему Amazon Web Services, к которой имеют доступ фермеры. Работу технологии обеспечивает IoT-сеть.

Тем временем японские компании уже делятся своими технологиями с зарубежными фермерами. Так, SoftBank начал испытания умных датчиков на рисовых полях в Колумбии. Датчики отслеживают количество питательных веществ в почве и воде, а также измеряют температуру и степень влажности. На основе собранных данных создается индивидуальное руководство для каждого фермера, доступное в приложении на смартфоне.

Японская компания Docomo намерена развивать умное фермерство в Северной Америке и в Азии. Небольшой датчик, вшитый под кожу корове, сможет непрерывно отслеживать температуру тела животного. Если признаки укажут на наступление родов, то фермеру придет оповещение на смартфон. Азиатским фермерам Docomo предлагает датчики для контроля за уровнем воды и температурой на рисовых заливных полях.

Генная инженерия

Ожидается, что Китай выйдет в мировые лидеры по выращиванию ГМ-культур. В стране с населением 1,3 млрд не хватает пахотных земель, чтобы обеспечить себя питанием. В этих условиях необходимо использовать земли максимально эффективно, и помочь в этом могут ГМ-семена, устойчивые к засухе и вредителям и обладающие более высокой урожайностью.

Правда, жители Китая, как и других стран, с недоверием относятся к ГМО. Но власти это не останавливает — в 2014 г. председатель КНР Си Цзиньпин пообещал увеличить инвестиции в биотехнологии, включая и ГМ-культуры. Поэтому нужно готовиться к тому, что урожаи в Китае вырастут и, следовательно, он будет меньше нуждаться в импорте (в частности, из Украины).

Генная инженерия вовсю применяется и для выведения новых пород скота и птицы. В качестве иллюстрации приведем примеры того, как ученые пытаются усовершенствовать коров.

Группа исследователей из Университета Флориды получила от правительства США сумму $733 тыс. на выведение породы коров, которые не будут бояться тропического климата. Уже сегодня более половины крупного рогатого скота по всему миру живет в условиях жары и большой влажности. Теперь ученые с помощью генных технологий хотят создать корову, которая максимально адаптируется к жаре и при этом у нее будет мясо отличного качества.

Тем временем ученые из Аграрно-механического университета Западного Техаса (WTAMU) совмещают клонирование и селекцию, чтобы обеспечить американцев идеально мраморной говядиной, без лишнего межмышечного жира. С помощью этой методики техасские ученые уже выводят экспериментальных особей. Как утверждает руководитель исследования Тай Лоренс, мясо, которое в итоге поступит на рынок, не будет считаться клонированным, поскольку животные были зачаты и родились естественным путем.

А китайским генетикам из Северо-Западного университета сельского и лесного хозяйства (NWAFU) удалось создать коров, устойчивых к туберкулезу. В два этапа ген сопротивляемости туберкулезу был пересажен в ДНК яйцеклеток коров. В результате благополучно родились 11 телят, анализ показал, что у всех у них этот ген успешно интегрировался в генетический код и ни у одного теленка не замечено никаких побочных эффектов. Этот успех открывает китайцам дорогу к созданию пород коров с любыми желаемыми усовершенствованиями.

Искусственное мясо В 2011 году Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН заявляла, что на скотоводство приходится 39% от загрязнений, производимых сельским хозяйством. Поэтому идея делать «чистое» мясо и кажется привлекательной: она решает проблемы с продовольствием и, вроде бы, не ухудшает экологическую ситуацию.

Сейчас уже вряд ли кого удивишь соевыми котлетами и прочими растительными заменителями мясных продуктов. По прогнозу Allied Market Research, рынок заменителей мяса должен ежегодно расти на 8,4% и к 2020 г. достигнет $5,2 млрд.

Правда, основной потребитель этих имитаций — вегетарианцы. Однако ряд компаний уверяют, что их искусственное мясо по вкусу практически не отличается от натурального, и рассчитывают приучить к своей продукции “плотоядную” часть общества.

Например, искусственное мясо производства американской компании Beyond Meat лежит на полках в супермаркетах рядом с обычным (хотя стоит вдвое дороже). Мясо от Beyond Meat можно купить в 12 тыс. магазинов, а готовые бургеры — в 3,5 тыс. точек продаж.

А с января 2018 г. более 465 ресторанов включат в свое меню вегетарианские бургеры. Это поможет Beyond Meat достичь своей цели: убедить “плотоядных”, что котлеты из растительного сырья могут быть на вкус и вид такими же, как из говяжьего фарша.

Сырьем для Beyond Meat служат гороховый белок, дрожжевой экстракт, свекольный сок и кокосовое масло. Благодаря новым инвестициям Beyond Meat намерена увеличить производство искусственного мяса втрое.

Помимо имитации говядины, компания приступила к разработке растительного бекона, который ничем бы не отличался по вкусу от настоящей свинины.

Настоящее мясо без убийства

Принципиально иной путь избрал американский стартап Memphis Meats.Он решил, наоборот, научиться производить совершенно настоящее мясо, но такое, которое устроило бы даже вегетарианцев, потому что его производство обходится без убийства животных.

В начале 2016 г. Memphis Meats представил первые в мире фрикадельки, выращенные в лабораторных условиях, а в марте 2017-го — созданное аналогичным способом куриное филе. Основатели стартапа утверждают, что их технология спасет животных и в то же время обеспечит людей привычным мясом.

Вместо того чтобы отправлять животных на убой, Memphis Meats использует мышечные клетки для выращивания мяса в огромных емкостях — биореакторах. После выделения клеточной культуры она помещается в специальную среду, содержащую все необходимые питательные вещества. В биореакторе поддерживаются давление и температура, оптимальные для роста и деления клеток. В результате формируется мясная структура, которая, как утверждает стартап, по вкусу и текстуре ничем не отличается от традиционного мяса. Процесс выращивания занимает до трех недель.

Основатели убеждены: через 20 лет их технология будет уже настолько дешевой и общедоступной, что большая часть мяса в продаже будет выращенной в биореакторах. К той же цели стремятся еще несколько американских компаний. которые выпускают продукты для веганов, в т. ч. майонез и тесто без молока и яиц. Все мы давно привыкли к значкам на упаковке продуктов “Без ГМО”, “Органический продукт” и т. п. Вполне возможно, что в будущем на этикетках мясных продуктов мы сможем наблюдать и такую надпись: “Мясо натуральное, при его изготовлении ни одно животное не пострадало”.

30% мяса можно напечатать

Дополнительным источником дохода для фермерских хозяйств и ресторанов быстрого питания могут стать пищевые 3D-принтеры. Шеф-повар напечатал из кусков говядины второго сорта элегантные завитки и медальоны. Сейчас треть туши каждого животного расходуется почти впустую, технология 3D-печати позволит фермерам превращать второсортное мясо в продукт высшего качества и зарабатывать на нем в несколько раз больше.

Зверніть увагу, свідоцтва знаходяться в Вашому особистому кабінеті в розділі «Досягнення»

Курс:«Емоційна ефективність учителя: теорія і практика»
Швень Ярослава Леонідівна
36 годин
590 грн
590 грн

Всеосвіта є суб’єктом підвищення кваліфікації.

Всі сертифікати за наші курси та вебінари можуть бути зараховані у підвищення кваліфікації.

Співпраця із закладами освіти.

Дізнатись більше про сертифікати.