Ett fönster om framstegen, löften och verkligheten inom inomhusjordbruket

Förra veckan var New York City värd för AgTech Innovation Summit inomhus, en händelse som drog 600 deltagare, innehöll 90 talare och inkluderade representanter från 42 länder. För en sektor med en viss historia av överdrift om sin roll i att mata världen, innehöll presentationerna och diskussionerna under detta evenemang en övergripande balans mellan optimism och pragmatism. Många olika typer av "inomhus" anläggningar övervägdes vid detta möte, allt från grundläggande växthus hela vägen till "vertikala gårdar" på flera nivåer av den typ som visas ovan. Branschaktörer föredrar att kalla sin sektor för "kontrollerad miljö jordbruk" eller CEA. Det är i motsats till det vanliga jordbruket som har fördelen av gratis solenergi och nederbörd, men som också måste hantera alla variabler som är förknippade med väder och de begränsningar som bestäms av geografi.

Ursprunget till CEA sträcker sig åtminstone så långt till 17- och 18-talet när "apelsiner" i Frankrike användes på vintern för att skydda citrusträd som odlats i krukor. Under de senaste åtta decennierna har holländarna varit teknikledare inom den allt mer sofistikerade och internationella växthusindustrin. Under de senaste åren har CEA expanderat över hela världen och trendat mot en högre grad av kontroll över odlingsförhållandena inklusive ljus, temperatur, luftfuktighet, vatten och koldioxidkoncentration. Befruktning i dessa system är allt mer mikrohanterad i en jordfri miljö som "hydroponics" eller "aeroponics." Många uppgifter och processkontroller är automatiserade.

Detta är en växande industri med 7-8 % årlig tillväxt för växthus och 15 % per år för vertikalt jordbruk. Växthus används ofta för att producera bladgrönsaker, tomater, paprika och gurka. De högsta tekniska, vertikala jordbrukssystemen är för närvarande fokuserade på bladgrönt och örter. Trots det sägs marknaden för förpackad sallad och grönsaker ligga i intervallet 8.7 miljarder dollar och förväntas växa till mellan 13 och 25 miljarder dollar inom de kommande 5 åren och CEA kommer sannolikt att stå för en ökande andel.

Fördelar

Mycket kontrollerade odlingssystem är dyra att bygga och driva, men de har ett antal driftsfördelar jämfört med utomhusjordbruk:

1. Konsekvent produktion oberoende av vädret
2. Betydligt högre växtodling per enhet landareal
3. Mycket effektiv användning av vatten och gödsel
4. Livsmedelssäkerhetsfördelar genom skydd från miljökällor av mänskliga patogener
5. Uteslutning av de flesta växtskadegörare
6. Nytt tilltal för konsumenterna

Dessa anläggningar kan byggas närmare marknader som ligger långt ifrån traditionella produktionsodlingsregioner. Detta minskar transporttid och kostnader samtidigt som det levererar en fräschare produkt. Det minskar matsvinnet på detaljhandels- och konsumentnivå. De nordöstra amerikanska onlinemarknadsförings-/hemleveransaktörerna, Fresh Direct, som redan har förkortat leverans från gård till konsument för västkustprodukter, ser ytterligare 4-7 dagars fördel från regionala CEA-källor. Inomhusodlarna kan också påskynda och bromsa produktionen med input om efterfrågefluktuationer från marknadsförare som tar beställningar online.

andra drivrutiner

Det finns också globala trender som gynnar CEA-expansion inklusive klimatförändringar. Långvarig torka äventyrar växtodlingen i stora växande regioner som Kalifornien, och klimatförändringarna stör historiskt viktiga växande mikroklimat i många regioner. Som paneldeltagare vid Indoor AgTech-mötet från bärindustrin uttryckte det, finns det ett behov av att "framtidssäkra" produktionsverksamheten.

Den senaste tidens störningar i försörjningskedjan och konfliktdrivna handelsbegränsningar driver en redan växande önskan om "matautonomi", särskilt i länder eller regioner som är starkt beroende av import. CEA främjas aktivt av regeringar i Mellanöstern och i Singapore som en strategi för att övervinna deras särskilda mark- och/eller vattenbegränsningar för lokal livsmedelsproduktion.

Utmaningar

CEA-sektorn som representerad vid New York-evenemanget erkände också flera stora utmaningar. Energi beskrevs som "elefanten i rummet" eller "akilleshäl" inom högteknologiskt inomhusjordbruk. Energi för belysning har redan till stor del optimerats genom användning av LED-lampor som endast producerar de våglängder som är viktigast för växternas fotosyntes. HVAC är en stor energisänka för att hantera behovet av värme, kyla och fuktkontroll. Även med mindre bränsle som används för sjöfarten kommer denna industri alltid att vara ganska energiintensiv, och därför är dess mål att optimera energianvändningen per produkt och förnybara källor. Förutsägbarheten i deras efterfrågan är en förhandlingsfördel med verktyg, och det finns ett stort intresse för tillgång till "mikronät". Vissa företag i detta utrymme köper koldioxidkrediter för att nå målen för fotavtryck.

Som med många branscher kan arbetskostnad och tillgänglighet vara problem för CEA eftersom det alltid kommer att finnas viktiga roller som inte kan automatiseras. Det rapporterades dock att det finns många människor som är intresserade av att engagera sig på grund av högteknologin och matförbindelserna.

Andra utmaningar som diskuterades inkluderade utbildning av hyresvärdar och att tillåta hinder. För effektiv expansion finns ett behov av modularitet i designen. Det finns också ett behov av att transplantera de operativa anställdas ”kultur” till nya installationer för att undvika en upprepning av lärandet.

Marknadsföring

En påminnelse som upprepades av flera av presentatörerna var att "konsumenter köper mat, inte teknik." Berättelsens hållbarhetsdrag har viss resonans men det skiljer sig från generation till och kan vara svårt att kommunicera. Local har en stark attraktionskraft, men färskhet, smak/texturkvalitet och hållbarhet verkar vara de största försäljningsargumenten för CEA-produkter. En annan röd tråd var insikten att kostnaden i detaljhandeln måste vara rimlig och att kvalitetspremier bara kan gå så långt.

I detaljhandeln är det bara så mycket som kan kommuniceras på en förpackningsetikett. QR-koder och webbplatser kan hjälpa, men onlinemarknadsföring för hemleverans öppnar dörren för mer informativt innehåll samt feedback från konsumenten. Inledningsvis kan konsumenterna vara obekväma med tanken på att köpa färskvaror utan möjlighet att handplocka baserat på utseende, lukt eller beröring, men när de väl provar det och får en positiv upplevelse kan de bli lojala kunder som ger feedback och till och med går med online diskussionsgrupper.

Framtida diversifiering

Ytterligare grödor som nämns vid detta möte och som befinner sig i forsknings- eller tidig utvecklingsfas inkluderar jordgubbar, blåbär, bönor och ärter, unga rotfrukter och potatis (åtminstone frögrödan för utomhusplantering). Humle är av intresse eftersom deras optimala växande mikroklimat äventyras av klimatförändringarna. Wasabi är av intresse eftersom mycket av det som säljs idag är ett falskt substitut för den smaken. Det finns också intresse för mikroalger för "supermat", och det sker en mycket aktiv utveckling för medicinalväxter. Flera talare som tog upp alternativa grödor betonade vikten av genetik – att förädla sorter som är anpassade för att dra full nytta av kontrollerade förhållanden. Ironiskt nog för en teknikfokuserad industri var avancerad genetisk teknologi som transgena helt klart "av bordet" och till och med de senaste metoderna som genredigering var osannolikt att användas.

Framtida prospekt

Mötet avslutades med en "Crystal Ball Session" som frågade "hur kommer branschen att formas om 5-10 år. En förväntning var att välja ut vinnare bland de nuvarande spelarna. Det påpekades att många innovationsdrivna industrier går igenom ett liknande konsolideringsskede. Det finns fortfarande företag som letar efter riskfinansiering, men överlag går branschen bortom det stadiet. I termer av tillväxt förutspåddes växthussektorn öka med 7-8 % per år och den vertikala jordbrukssektorn med 15 % per år. Den förpackade salladsverksamheten beräknades växa från sitt nuvarande värde på 8.7 miljarder dollar till mellan 13 och 25 miljarder på fem år. Fler grödor förväntas flytta inomhus, särskilt som svar på Kaliforniens vattenbrist. Trots det rådde enighet om att kostnaderna kommer att behöva sänkas för CEA-drift med arbets- och energikostnader som särskilt utmanande.