

一年四季都能在你的公寓里采摘成熟的番茄、黄瓜和生菜,这听起来像是沙发土豆和室内植物爱好者的梦想。得益于水培技术,即使不花几个小时玩《星露谷物语》或《terrarium》,这也是有可能实现的。
水培技术,即在富含营养的水中而非土壤中种植作物,并非昙花一现。据一项近期市场估计,该商业规模产业在2020年的价值为95亿美元,并有望在2028年翻一番。
市面上越来越多的DIY水培套件——从基础款到时尚简约款——可供购买。在疫情的第一年,它们似乎受到了消费者的欢迎;AeroGrow(生产AeroGarden品牌水培套件的公司)在2021年第二季度的收入比2020年同期增长了107%。
但是,与传统或商业种植相比,在家中无需土壤培育和收获这些作物所需的电力和水量是否可持续?对于某些蔬菜来说,答案可能是否定的。
某些作物比其他作物更适合家用环境水培——这意味着你不必在看到劳动成果之前投入数月或数年的资源。
水培公司Rise Gardens的研发总监兼首席园艺师Angelo Kelvakis经常被问到的第一个问题是,他们是否可以在家里种植牛油果树。
“牛油果树需要数年才能成熟,它们非常大,而且消耗大量的水和其他资源,消耗大量光照,”他解释说。“一旦涉及到水果,你就已经步入了一个复杂的水域。”
他说,几乎完全由水组成的农产品,如浆果,在其生长期间自然需要大量的水。但更大的问题是,结果植物需要空间和关注,因此商业化种植更有可能成功,因为它们拥有更大的物理空间、针对特定植物的种植系统以及足够多的工人来跟上生长节奏。
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例如,Kelvakis说,羽衣甘蓝是另一种在家用水培种植困难的作物,因为可食用的品种在露天土壤中可以长到三英尺高、几英尺宽。但是,种植较小的矮化品种,并管理它们的根系结构,可以解决这个问题。
“当人们想要种植非矮化品种时,问题就出现了,”他解释说。“这些植物会迅速超出任何室内系统的承载能力,并可能导致管道堵塞、植物长入灯光以及叶片散落在设备周围。”当然,任何通常在土壤中生长的植物,如胡萝卜或芜菁,都不是无土栽培环境的理想选择。
但专家表示,在大多数情况下,在家用水培种植的番茄、大多数小型叶菜和某些类型的香草,比在田间种植的作物用水量更少。
亚利桑那大学受控环境农业中心主任Murat Kacira表示:“与露天种植的农产品相比,温室种植的农产品在用水效率方面可以提高10到15倍。例如,在一加仑或不到一加仑的水中就可以在一个(商业或家庭)温室系统中种植一棵生菜,而在(露天)田间种植一棵生菜需要10到15加仑的水。”
去年发表在《园艺科学》杂志上的一项研究表明,与土壤种植的番茄相比,水培番茄在水分利用方面似乎也更高效。水培系统种植的番茄植物叶片蒸发量较少。作者写道,与土壤种植的植物相比,水培作物能更有效地利用水,但产量和果实质量大致相同。
但是,为保持生长灯亮起或水循环泵运转所需的电力消耗呢?首先要利用最显而易见的能源:阳光。水培行业专家指出,水培设备不一定需要生长灯,仍然可以利用自然阳光;例如,微型蔬菜只需室内环境光就能生长。
“你无法战胜太阳,太阳是最好的,因为所有植物都是这样(进化)的,”Kelvakis说。但是,光周期长(即需要长时间阳光照射)或需要比你所在地区更强阳光的植物,则需要额外的灯光来满足它们的需求。
然而,空调是室内水培作物种植耗电的另一个考虑因素。家用室内水培系统公司Lettuce Grow的联合创始人Jacob Pechenik表示,即使是商业种植者“还没有真正破解”能源成本的难题。
Pechenik补充说:“你不仅要为所有的灯光供电,而且还有一个需要冷却的热空间,所以你需要空气流通,这时电力需求就会非常高。”
Kelvakis说,但是,对于室内家用自给自足的水培系统,如果你有一个足够满足你个人需求的空调,你可能不需要额外的制冷电力。
垂直农业公司Crop One的首席科学官Deane Falcone表示,其他环境因素也必须权衡室内种植的显著更高的能源需求。
他解释说,与传统种植的作物相比,气候变化导致的日益极端的恶劣天气条件,如持续的酷暑或大雨和洪水,不会直接影响室内作物的种植。
Falcone说:“(户外种植)这种不确定性和天气变化必须与室内种植(包括在你自己的家中)所获得的可靠性相平衡。所以,你可能不会从你的室内种植系统获得家庭所需的所有食物,但你总会得到一些品质不错的食物。”
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室内种植消除了植物接触病虫害或污染土壤的风险。这使得室外作物种植整体效率较低。
Falcone补充说,这种接触会影响农产品的可食性和吸引力——这是在寻求最大限度地减少食物浪费时需要考虑的一个重要因素。例如,他解释说,室内种植的生菜叶片上的细菌浓度低至零,这意味着“保质期增加了两到三周,所以你很可能(有时间)在到期前将其食用完毕。”
Kacira说:“目前,在(水培)温室系统或垂直(水培)农业系统中种植的作物是在优化条件下生产的。产量以及质量属性都得到了最大化,满足了消费者在尺寸、颜色、质地、风味、营养成分等方面的期望。”
然而,Kacira说,虽然家庭和商业设置每株植物的用电量可能相似,“但在产量和质量属性方面,你在商业环境下获得的产出可能略有不同。”家庭种植者的经验和细心程度也将发挥作用。因此,如果你决心建立一个室内水培花园,现在是时候真正致力于发挥你的绿色天赋了。