室内农业进展、前景和现实的窗口

上周纽约市举办了 室内农业科技创新峰会，这一活动吸引了 600 名与会者，有 90 位演讲者，包括来自 42 个国家的代表。 对于一个在养活世界方面有着夸张历史的行业，本次活动期间的演讲和讨论体现了乐观和实用主义的整体平衡。 本次会议考虑了许多不同类型的“室内”设施，从基本温室一直到上图所示类型的多层“垂直农场”。 行业参与者更愿意将他们的部门称为“受控环境农业”或 CEA。 这与主流农业形成鲜明对比，后者具有免费太阳能和降雨的优势，但也必须处理与天气相关的所有变量以及由地理决定的限制。

CEA 的起源至少可以追溯到 17 世纪和 18 世纪。 “橘子” 在法国，在冬天被用来保护盆栽柑橘树。 在过去的八十年里，荷兰人一直是日益复杂和国际温室行业的技术领导者。 近年来，CEA 一直在世界范围内扩展，并趋向于对包括光、温度、湿度、水和二氧化碳浓度在内的生长条件进行更高程度的控制。 在诸如“水培法”或“气培法”等无土环境中，这些系统中的施肥越来越受到微观管理。 许多任务和过程控制都是自动化的。

这是一个不断扩大的行业，预计温室年增长率为 7-8%，垂直农业年增长率为 15%。 温室通常用于生产绿叶蔬菜、西红柿、辣椒和黄瓜。 最高技术的垂直农业系统目前专注于绿叶蔬菜和草药。 即便如此，据说包装沙拉和绿叶蔬菜市场的规模在 8.7 亿美元之间，预计在未来 13 年内将增长到 25 亿美元至 5 亿美元之间，而 CEA 的份额可能会越来越大。

优势

高度控制的种植系统的建造和运营成本很高，但相对于户外农业，它们具有许多运营优势：

1. 不受天气影响的稳定生产
2. 单位土地面积的作物产量大幅增加
3. 高效利用水和肥料
4. 通过保护人类病原体的环境来源获得食品安全优势
5. 排除大多数农作物害虫
6. 对消费者的新吸引力

这些设施可以建在离传统农产品种植区很远的市场附近。 这减少了运输时间和成本，同时还提供了更新鲜的产品。 这减少了零售和消费者层面的食物浪费。 美国东北部的在线营销/送货上门公司 Fresh Direct 已经缩短了西海岸农产品从农场到消费者的送货时间，该公司从区域 CEA 资源中看到了进一步的 4-7 天优势。 室内种植者还可以通过接受在线订单的营销人员的需求波动来加快和减慢生产速度。

其他驱动程序

还有一些全球趋势有利于 CEA 的扩张，包括气候变化。 长期干旱正在影响加利福尼亚等主要种植区的作物生产，气候变化正在破坏许多地区历史上重要的种植小气候。 正如来自浆果行业的 Indoor AgTech 会议的小组成员所说，需要“面向未来”的农产品业务。

最近的供应链中断和冲突驱动的贸易限制正在推动人们对“食品自主”的需求日益增长，特别是在高度依赖进口的国家或地区。 中东和新加坡政府正在积极推广 CEA，作为克服当地粮食生产的特定土地和/或水资源限制的战略。

挑战

出席纽约活动的 CEA 部门也承认了几项重大挑战。 能源被描述为高科技室内农业的“房间里的大象”或“阿喀琉斯之踵”。 通过使用仅产生对植物光合作用最重要的波长的 LED 灯泡，照明能源已经得到很大程度的优化。 HVAC 是一种主要的能源吸收器，可满足加热、冷却和湿度控制的需求。 即使用于航运的燃料较少，这个行业总是相当能源密集型，因此其目标是优化每种产品的能源使用和可再生资源。 他们需求的可预测性是与公用事业公司的谈判优势，并且对使用“微电网”有浓厚的兴趣。 该领域的一些公司购买碳信用额以实现足迹目标。

与许多行业一样，劳动力成本和可用性可能是 CEA 的问题，因为总会有无法自动化的重要角色。 然而，据报道，由于高科技和食品的联系，有很多人有兴趣参与其中。

讨论的其他挑战包括房东教育和许可障碍。 为了有效扩展，需要设计模块化。 还需要将运营员工的“文化”移植到新的设施中，以避免重复学习。

营销

几位演讲者重复的一个提醒是“消费者购买的是食物，而不是技术”。 故事的可持续性特征有一些共鸣，但因世代而异，而且难以沟通。 本地具有很强的吸引力，但新鲜度、口感/质地质量和保质期似乎是 CEA 产品的最大卖点。 另一个共同点是认识到零售成本必须合理，而且质量溢价只能到此为止。

在零售店，包装标签上只能传达这么多信息。 二维码和网站可以提供帮助，但送货上门的在线营销为更多信息内容和消费者反馈打开了大门。 最初，消费者可能对购买新鲜农产品而无法根据外观、气味或触感进行手工挑选的想法感到不舒服，但一旦他们尝试并获得了积极的体验，他们就可以成为提供反馈甚至在线加入的忠实客户讨论组。

未来多元化

本次会议提到的其他处于研究或早期开发阶段的作物包括草莓、蓝莓、豆类和豌豆、幼根蔬菜和马铃薯（至少是户外种植的种子作物）。 啤酒花之所以有趣，是因为它们的最佳生长小气候正受到气候变化的影响。 芥末很有趣，因为今天出售的大部分东西都是这种味道的假替代品。 人们对“超级食物”中的微藻也很感兴趣，药用植物的开发也非常活跃。 几位针对替代作物的发言者强调了遗传学的重要性——即培育能够充分利用受控条件的品种。 具有讽刺意味的是，对于一个以技术为重点的行业来说，转基因等先进的基因技术显然是“不可行的”，甚至像基因编辑这样的最新方法也不太可能被采用。

前景

会议以“水晶球会议”结束，询问“行业在 5-10 年内将如何形成。 一个期望是从当前球员中选出获胜者。 有人指出，许多创新驱动的行业都经历了类似的整合阶段。 仍有一些公司在寻求风险投资，但总体而言，该行业正在超越那个阶段。 在增长方面，预计温室部门将以每年 7-8% 的速度增长，垂直农场部门每年增长 15%。 包装沙拉业务预计将在五年内从目前的 8.7 亿美元增长到 13 至 25 亿美元。 预计更多的作物将转移到室内，特别是为了应对加利福尼亚的水资源短缺。 即便如此，还是一致认为必须降低 CEA 运营的成本，而劳动力和能源成本尤其具有挑战性。