人类已经在外面种地很久了12000年.几千年来,农民们偶然发现或培育了一些特殊品种的植物和种子,这些植物和种子在户外野外耕作环境中生长良好。随着农业已经从一个地方企业转变为一个巨大的盈利巨兽,开发质量、数量和弹性最好的种子的过程已经成为它自己的内部产业。根据一项粮食和农业种子产业报告,2018年全球商业种子市场超过410亿美元。
随着更多农业在室内移动,研究人员,初创公司和政府正试图复制该过程。但是,而不是调整种子,所以它们针对场上的不同天气和土壤进行了优化,他们正试图为受控环境农业创造最好的种子。
一个组织帮助基金的研究是粮食和农业研究的基础(FFAR)。它的精密室内植物联盟或Pip,由1500万美元的资金提供资金2014年农业法案创建私人公共伙伴关系,鼓励行业的研究。
“我们一直在调整农作物,长期以来在不同的环境中增长,”PIP总监John Reich说。"And we didn't see people doing that for indoor agriculture. The arguments that I heard at the time were, it’s not going to be economically viable. And I would argue, well, you haven't tried to actually adapt crops to these systems."
所以PIP推向前进,与垂直农业公司和研究人员一起使用。垂直农场在为植物创造完美的条件和种子品种时具有优势。
“我把它称为萨利纳斯谷和硅谷的结合,”约翰·珀塞尔(John Purcell)说。他是专注于室内养殖的种子育种公司(不是PIP的一部分)的首席执行官。“农业的数字化,每个人都在朝着这个方向前进。但对于垂直行业来说,这确实是一个理想的情况,因为无论如何,你都有一个数据密集、高度数字化的生产系统。”
PIP概述了研究的优先事项,然后将大学研究人员与AeroFarms、Benson Hill、GreenVenus、Fluence和Priva等企业联系起来,共同开展三到四年的调查。
根据Reich的说法,该研究专注于识别具有更好架子生命的植物品种,增长更快,更大,更好地味道更好。在典型的室外条件下,种子必须养殖抵抗真菌,疾病和害虫,并且必须能够容忍各种温度和降水率,有时以牺牲质量或数量为代价。但是,在彻底控制的环境中,根据PIP的情况,在农民控制的光,温度和降水完全在农民的控制和压力的潜力下降,因此新品种的主要机会茁壮成长。
“因为你能够完全控制你正在越来越多的作物的环境条件,所以你可以减少一些运气,”Purcell说。“所以它让你真正磨练了一些质量特征,并真正关注最终消费者的需求。”
两项大型研究侧重于PIP正在预防莴苣褐变以及创造更好的质量草莓。高空是一个项目。部分由PIP供资,这是在植物生物学家Leo Marcelis下的荷兰的Wageningen大学进行。Marcelis正试图揭示制作最佳产品和与特征相关的特定基因的室内不断增长的条件,如褐变,提高产量,更好的味道和较短的寿命。
“用草莓,重要的是控制鲜花和水果的形成,”马塞斯说。“我们怎样才能操纵,这样我们就可以获得较早的开花和果实植物,而且水果也有足够的尺寸和高品质。”
可能存在不同的品种,目前可以在这些系统中生长,而不是典型的商业品种。
马塞利斯的研究将确定这些基因,并为育种者开发用于商业环境的协议。他正在寻找让植物茁壮成长的最佳日照长度、光照水平、光照颜色、二氧化碳浓度、湿度和温度。
在遗传学方面,虽然研究将涉及一些基因编辑,但生物学家将首先利用植物之间自然存在的广泛多样性。
“我们将植物改编为不同的区域,这些地区可能看起来非常不同,”雷希说。“目前可能存在不同的品种,这些品种可以在这些系统中长得多比典型的商业品种更好。”
这植物品种保护法通过给予特定种子知识产权,帮助种子行业从其研发工作中获利。但这些专有的种子和许可证有没有资源为他们支付的农民根据最佳的种子,以及将研究巩固到大种子育种者手中的实践风险。至于PIP围绕知识产权的计划,Marcelis表示可能会在道路上进行专利谈判,这将允许其支持者收回其费用。但是,这是Pip的主要目标是让每个人都使用科学出版物的知识。
“我们的目标是推进科学,”他说。“我们推进科学,这样其他人就可以获得知识,并在此基础上发展。无论是学术科学家还是公司科学家。这是主要目标;科学研究。”