Израильтяне растят космическую пшеницу без солнечного света

Шесть урожаев в год, а вместо поля – бывшее здание завода. Ученые экспериментируют с выращиванием пшеницы в закрытом помещении, чтобы гарантировать миру продовольственную безопасность и оставить поверхность Земли для природных экосистем. Корреспондентка «ХаАрец» побывала на уникальной ферме, которую наши соотечественники обустроили в Берлине.

Я ем теплую питу из пшеницы, которую собрали сегодня рано утром в берлинском районе Шпандау. Ее вырастили в здании, где в Первую мировую войну делали танки для немецкой армии, а сегодня разместился один из научно-исследовательских центров агротехнической компании Infarm. За тяжелыми дверями тонкие золотые колосья тянутся к маленьким светодиодным лампам.

Пшеница растет без земли, на тонкой подложке из торфа и соломы. Лотки с растениями стоят на модульных металлических полках. Разноцветные провода, обмотанные вокруг стоек, заменили людей-земледельцев. А мощный солнечный свет сменился чистым, как в клинике, сиянием светодиодов.

«Все условия в ростовых камерах — свет, температура, влажность и доля кислорода в воздухе — контролируются с помощью этого компьютера, — объясняет исследователь растений Шанда Лю. — Датчики измеряют интенсивность освещения. Красные, синие и белые светодиоды позволяют сформировать спектр, подходящий под потребность конкретного вида. Другие датчики меряют относительную влажность подстилки, чтобы наша команда могла решать, когда включать систему орошения и когда сливать лишнюю воду».

За последнее десятилетие западный мир привык потреблять салаты и зелень, выращенные на многоярусных полках в закрытых помещениях, иногда прямо в городах, без какой-либо почвы. Это позволяет сэкономить площади и обойтись без пестицидов.

• Читайте также:
• Как ученые готовят сельское хозяйство к изменениям климата
• Как растения и животные меняются из-за глобального потепления
• Стартап вырастил соломинки для напитков прямо на поле

Компания Infarm – как раз одна из мировых лидеров в области таких вертикальных ферм. Ее основали в 2013 году три израильских эмигранта в Берлине: Оснат Михаэли, ее спутник жизни Эрез Галонска и брат Эреза Гай. Сейчас они растят зелень в 10 городах на трех континентах.

Но вертикальные фермы еще не применялись для коммерческого производства пшеницы, риса, кукурузы и других важных для питания человечества культур. Главная проблема такого производства — большое потребление энергии. Пшеницу часто выращивают в закрытых помещениях в научных целях. И стоимостью электричества при этом можно пренебречь. Но если говорить о коммерческой культивации, энергетическая проблема встает в полный рост.

Рекордные урожаи

Тем не менее, 10 ноября 2022 года не климатической конференции ООН в Шарм-э-Шейхе Infarm заявила, что решит проблемы, связанные с выращиванием пшеницы в контролируемых промышленных помещениях. Это первая и пока единственная компания, которая уже показала результаты в этом направлении.

На начальном этапе исследований они смогли получить шесть урожаев в год против одного, максимум – двух, в открытом грунте. И при этом снимать 11,7 кг зерна с одного метра площади. Это в 26 раз больше, чем в поле.

Сорт пшеницы, который сейчас растят в бывшем танковом цеху в Берлине, был выведен в 1980-х и 90-х годах физиологом растений по имени Брюс Багби специально для НАСА. Его идея состояла в том, что покорителям космоса нужна сельскохозяйственная культура с максимально быстрым жизненным циклом.

Багби проверил более тысячи сортов. Искал среди них самые скороспелые и с коротким стеблем. Скрещивал и в итоге вывел два сорта, которые назвал «Апогей» и «Перигей» (в честь наиболее удаленной от Земли точки лунной орбиты и, наоборот, самой близкой). Израильтяне в Берлине используют «Апогей».

«Багби и его коллеги  коснулись лишь самой поверхности. Геном пшеницы имеет гораздо больший потенциал, — уверен доктор Падрик Флуд, глава направления генетики растений в Infarm. — С новыми сортами, которые я выращиваю в лаборатории в Нидерландах, мы можем повысить урожайность в 40 раз по сравнению с обычным полем и одновременно улучшить пищевую ценность и вкус».

Пищевая ценность зерна из вертикальных ферм, кстати, уже сейчас выше, чем в обычном сельском хозяйстве.

«Когда мы сравнили нашу пшеницу с французской органической пшеницей и с обычной, которая продается в супермаркетах Германии, то обнаружили, что наша содержит на 50% больше белка и на 10 % больше витаминов и минералов, — утверждает Гай Галонска. – Нас поразили эти результаты».

На случай войны и эпидемии

«Уже сейчас 50% биосферы используется для производства продуктов питания. Нам приходится вытеснять естественные экосистемы, чтобы получить пространство для выращивания пищи, — рассказывает доктор Флуд. — Наша цель — изменить это фундаментальное условие. Отделить производство еды от разрушения экосистем. Если мы все сделаем правильно, природа сможет существовать и дальше».

Его научные исследования были сосредоточены на том, как растения приспосабливаются к экстремальным условиям окружающей среды. Флуд лазил по африканским горам и искал редкие растения в пустынях Саудовской Аравии.

«Но чтобы эти прекрасные места продолжали существовать, человечество должно коренным образом измениться, и я хочу в этом участвовать», — говорит ученый.

При всем уважении к восстановлению дикой природы, у проекта есть и более прагматичные цели.

«Честно говоря, мы не продаем пшеницу, мы продаем продовольственную безопасность и устойчивость», — объясняет Флуд.

Климат меняется, население растет. Пандемия коронавируса и российско-украинская война убедительно показали слабость глобальной системы снабжения продовольствием. В разных странах возникли перебои с такими базовыми продуктами, как пшеница и растительное масло.

«Технология, которую мы предлагаем, даст человечеству возможность справляться с суровыми климатическими условиями и потрясениями, которые обязательно последуют за ними, — считает Флуд. — Если выращивать пшеницу на огромном складе, то не важно, где вы это делаете: в Исландии или на Ближнем Востоке. На урожай не повлияют ни жара, ни пандемия, ни война».

Конечно, в Infarm понимают, что все эти планы упираются в стоимость электроэнергии. Они сами, как и многие компании, занимающиеся вертикальными фермами, сильно пострадали от нынешнего роста цен на энергоносители. Но в Infarm уверены, что человечество так или иначе будет решать проблему дорогой энергии и непременно ее решит. И тогда их технология окажется востребованной.

Зерна в пустыни

А что же до тех пор? Сейчас компания ориентируется на регионы, в которых нет проблем с доступом к энергии, но остро стоит вопрос продовольственной безопасности. Например, на страны Персидского залива. Их не называют прямо, но катарское инвестиционное агентство QIA — один из крупнейших инвесторов компании.

«Регион, о котором я говорю, в некотором роде уже живет в будущем, которое в других местах наступит после глобального потепления. Суровый климат исключает там регулярное сельское хозяйство, 90% продуктов импортируется, — рассказывает Эрез Галонска. — Если случится пандемия или начнется война, они будут отрезаны от цепочки поставок продовольствия. Поэтому они поставили цель производить 50% своих потребностей на месте. У них нет дефицита энергии, электричество можно получать из солнечного света, а наша технология относительно экономична, когда речь идет об использовании воды — дефицитного ресурса в их регионе».

Впрочем, пшеница, не лучший кандидат на роль базовой культуры для устойчивого сельского хозяйства будущего. Так считают многие ученые.

«Если бы я был инженером НАСА и должен был «перезапустить» рацион человека, я бы не стал есть пшеницу», — комментирует доктор Идан Переман, молекулярный биолог из израильского исследовательского института МИГАЛ Галилея.

«Пшеница — это еда для богатых, — добавляет доктор Офер Мендельсон, агроэколог из Тель-Авивского университета.  — Среди основных сельскохозяйственных культур она дает наименьший урожай на дунам. Пшеница относительна дешева при выращивании в открытом грунте, потому что не требует орошения. Но если растить ее в закрытом помещении, энергозатраты будут огромными. Возможно, страны Персидского залива смогут себе это позволить. Они часто делают вещи, которые не обязательно логичны с точки зрения энергетики и экономики».

Н.А., Ронит Веред, «ХаАрец». Фото: Depositphotos.com