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未來農(nóng)業(yè)靠春季? 美國"地?zé)釡厥?實現(xiàn)365天種植

2018-09-14 10:18:50 網(wǎng)易科學(xué)人   作者: 翟中超  

隨著氣候變暖,春天的氣溫也在上升,農(nóng)業(yè)的節(jié)律也將受到影響,而美國科羅拉多州的一個小鎮(zhèn)卻另辟蹊徑,他們要把全年365天都利用起來。這個小鎮(zhèn)的地?zé)崮芤埠茇S富,他們的經(jīng)驗對整個美國都有借鑒意義。

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圖注:地?zé)釡厥摇?圖/達(dá)利亞·辛格)

八月里一個炎熱的下午,波林·貝內(nèi)蒂(Pauline Benetti)和戴安·凱爾西(Diane Kelsey)正在將西紅柿的莖綁到由木頭和金屬制成的格子棚架上,她們正試著引導(dǎo)其向上成長,因為西紅柿的莖總是雜亂無章的蔓延生長,有的都長成了拱狀。

這個季節(jié)正是西紅柿生長的旺季,貝內(nèi)蒂和凱爾西的身高還沒藤蔓高,但她們還在精心的照料著這些植物,她們想把西紅柿好好訓(xùn)練一番,使之全年都能在這種溫室大棚內(nèi)朝著正確合適的方向生長。

地?zé)釡厥一锇殛P(guān)系組織(Geothermal Greenhouse Partnership,簡稱GGP)在科羅拉多州帕戈薩斯普林斯市有一項為期5年的項目,而文章一開頭提到的西紅柿種植就是這個項目的一部分??屏_拉多州西南部的小鎮(zhèn)有著世界上最大、最深的地?zé)釡厝?,這里是知名的旅游目的地,而地?zé)釡厥一锇殛P(guān)系是一個非盈利組織,現(xiàn)在組織內(nèi)的志愿者與小鎮(zhèn)合作,他們不滿足于僅僅發(fā)展旅游,他們要利用這里的可再生資源為社區(qū)種植食物,而建成的地?zé)釡厥以谌?65天都能種植植物。

帕戈薩斯普林斯位于美國西部,這里以地?zé)崧劽?,小?zhèn)也靠地?zé)醽砉┠堋,F(xiàn)在,這里要發(fā)展地?zé)岱N植,這對小鎮(zhèn)來說是一項需要開拓的新領(lǐng)域。

在圣胡安河岸邊的市區(qū)中心,有三個顯眼的溫室,這種網(wǎng)格狀球頂?shù)臏厥颐總€直徑有13米。溫室和市區(qū)古色古香的建筑形成了鮮明的對比。這些溫室外觀上看起來都一樣,但每個溫室都有不同的種植任務(wù)。

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圖注:即使是在寒冷的冬季,上圖中的3個溫室都能利用地?zé)崮軄砩L植物。(圖/達(dá)利亞·辛格)

該項目的第一步是在2016年建成了三座圓頂溫室,這算是示范推廣基地。其中的一座溫室目前仍用作教育示范場所:每天都有志愿者前來修剪照料;有超過300名學(xué)生前來參觀以了解植物并進(jìn)行數(shù)學(xué)和科學(xué)實踐;每周二和每周六的上午11點到下午2點之間對公眾進(jìn)行開放。

“我們所做的所有事,都是在向下一代教授可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè),這種農(nóng)業(yè)全年都能進(jìn)行,這是一項很特殊的地方,”薩莉·海伊(Sally High)在海拔2180米的溫室旁說道。海伊是地?zé)釡厥一锇殛P(guān)系的董事會財務(wù)主管,她之前也是一名環(huán)境教育工作者。

項目組與帕戈薩斯普林斯簽署了租賃協(xié)議,因此可以利用小鎮(zhèn)井里的地?zé)崴C總€溫室里的熱交換器都能利用地?zé)崴畞砑訜嵘钣盟?,到了寒冷的冬季,這些運(yùn)輸生活熱水的管道就會被埋藏在溫室的地面下,而地?zé)崴畬⒒謴?fù)自然流動路徑。

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圖注:在教育示范用的溫室內(nèi),志愿者們每天都會修剪植物以促進(jìn)其生長。(圖/達(dá)利亞·辛格)

一座溫室就相當(dāng)于一個閉合回路系統(tǒng),其對資源的消耗非常少,也就是說,在植物全年生長過程中,幾乎消耗不了多少水,隨著天然地?zé)崴氐降孛妫@就使溫室內(nèi)全年溫度都能控制在一定范圍內(nèi),冬季最冷時夜里有14攝氏度,而盛夏最熱時有32攝氏度。此外,水塘、風(fēng)扇、噴霧系統(tǒng)和窗戶都能調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度。這就意味著南瓜、甘藍(lán)和甜菜在一年中的每個月都能生長,而這會給這座高海拔小鎮(zhèn)帶來很大的好處,因為這里的平均無霜種植季節(jié)的時間跨度還不到80天。

這種方法也可以應(yīng)用到社區(qū)花園的溫室中,這些溫室預(yù)計將在2018年底前開放。當(dāng)?shù)氐拿耖g組織和社區(qū)團(tuán)體會有自己的溫室,這樣他們就能種植食物以補(bǔ)給他們的社區(qū)。

還有一種創(chuàng)新型溫室將于2019年開放,這種溫室能創(chuàng)造復(fù)合養(yǎng)殖環(huán)境,在這種共生系統(tǒng)中既養(yǎng)魚又種菜,魚的排泄物能當(dāng)做植物的肥料,而植物則能過濾魚生存的水質(zhì),這種復(fù)合系統(tǒng)用水量相當(dāng)于傳統(tǒng)土壤種植用水量的十分之一。這是一個受控的環(huán)境,所以除了展示或參觀期間,溫室不會對公眾開放。

“農(nóng)民的市場是季節(jié)性的,而現(xiàn)在這種創(chuàng)新能使科羅拉多州農(nóng)業(yè)實現(xiàn)全年供給,”海伊說道。海伊認(rèn)為帕戈薩斯普林斯的溫室實踐既能推動小鎮(zhèn)旅游又能帶動經(jīng)濟(jì)發(fā)展。“我們的地?zé)豳Y源還沒有得到充分利用,其價值還未得到充分發(fā)揮。”

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圖注:小鎮(zhèn)溫泉于1800年代首次發(fā)現(xiàn),這里的溫泉養(yǎng)生治療很流行。(圖/蓋蒂圖片社)

在1800年代,美洲印第安人中的尤特人首先發(fā)現(xiàn)了該區(qū)域的溫泉有益健康。一個多世紀(jì)以后,也就是1982年,這座小鎮(zhèn)在美國能源部的幫助下,啟動了地?zé)峁┡到y(tǒng)。小鎮(zhèn)利用地?zé)崴粌H為大約60個當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和居民住宅提供熱量,還能融化市中心人行道上的積雪。整個美國大約有20個這樣的系統(tǒng),包括愛達(dá)荷州首府博伊西和加利福尼亞州南部城市圣貝納迪諾。

“地?zé)崛?64天、全天24小時都能供能,這和太陽能、風(fēng)能那種斷斷續(xù)續(xù)的供能不一樣,”海伊說道。“這個直接使用的項目絕對是可以復(fù)制的。”

帕戈薩斯普林斯不是唯一一個用地?zé)嵘L植物的城市,但在美國,這種應(yīng)用還很少見。美國國家可再生能源實驗室(簡稱NREL)在2017年2月份的一項研究中統(tǒng)計了美國地?zé)嶂苯永迷O(shè)施的數(shù)量,結(jié)果顯示僅有29座這類溫室。

“除了能供能,地?zé)徇€有個獨特之處,即能為社區(qū)提供其他服務(wù)使之變得更加自立,”國家可再生能源實驗室的地?zé)崮茉错椖恐鞴軇P瑟琳·揚(yáng)(Katherine Young)說道。

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圖注:自1982年以來,地?zé)釡厝烷_始為帕戈薩斯普林斯市中心的建筑供暖。(圖/達(dá)利亞·辛格)

一提到地?zé)崮茉?,大家就會集中討論冰島。在冰島,地?zé)豳Y源發(fā)電量不僅占全國總發(fā)電量的25%,而且90%的家庭都由地?zé)峁┡F渌麣W洲國家也會能接觸到中等溫度到低溫的地?zé)豳Y源,但這種地?zé)豳Y源不像高溫地?zé)崮菢痈m合發(fā)電。即便如此,歐洲至少有13個國家在溫室或其他應(yīng)用中利用了地?zé)崮堋?/p>

但目前美國還沒有充分利用起自己的地?zé)釢摿?。美國能源部表示?ldquo;美國已安裝的地?zé)崮苋萘砍^3.7千兆瓦,在引領(lǐng)世界發(fā)展地?zé)幔?rdquo;其實這些大部分集中在西部。但是,2006年麻省理工學(xué)院的一項研究發(fā)現(xiàn),如果在未來的50年里加大技術(shù)投資,美國將有可能從地?zé)嶂蝎@得超過100千兆瓦的電力供應(yīng),這相當(dāng)于整個國家電力需求的10%。美國能源部在去年宣布將對6個深層地?zé)嶂苯永庙椖客顿Y400萬美元。

“在美國地下,到處都是大量的熱能,而且都能利用起來,”凱瑟琳說道。“地?zé)峥梢栽诿绹茉唇?jīng)濟(jì)中發(fā)揮重要作用。”

到目前為止,地?zé)釡厥一锇殛P(guān)系項目主要由補(bǔ)助金資助、由志愿者進(jìn)行管理。最近,科羅拉多水利規(guī)劃與科羅拉多水資源保護(hù)局對該項目提供了17.45萬美元的資金。但隨著最后一個溫室快要完工時,該項目團(tuán)隊希望招聘一名現(xiàn)場經(jīng)理,這也是他們的第一位雇員。私人捐贈、將溫室的產(chǎn)品賣給餐館和農(nóng)貿(mào)市場獲得的收入都是該項目的資金來源。此外,教育示范溫室每周會開放兩天,游客也可購買這里的西紅柿和生菜,其中的一些產(chǎn)品也會賣給農(nóng)貿(mào)市場。

今年夏天,在教育示范溫室沙拉種植園中的部分蔬菜已免費(fèi)提供給了有需要的兒童,這是免費(fèi)夏季食品計劃。百年紀(jì)念公園,也就是溫室站點所在地,這里的社區(qū)活動非常豐富,既有烹飪課程,又有早餐,還有教育演講。

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圖注:今年夏天,當(dāng)?shù)貎和苊赓M(fèi)吃上在這個溫室里種植的蔬菜。(圖/達(dá)利亞·辛格)

對于像塔克·海恩斯(Tucker Haines)這樣的當(dāng)?shù)啬贻p人來說,教育示范溫室提供的不僅僅是一個學(xué)習(xí)種植或食用新鮮食物的機(jī)會。上一學(xué)年的每個星期一,13歲的海恩斯都會從帕戈薩斯普林斯中學(xué)步行到地?zé)釡厥一锇殛P(guān)系公園。海恩斯的數(shù)學(xué)老師認(rèn)為,親身實踐將有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)公式與分?jǐn)?shù)。海恩斯和他的同學(xué)們測量了種植區(qū)的尺寸還有植物的高度,并記下了種子發(fā)芽的日期。“常規(guī)課堂上的數(shù)學(xué)課我聽得不太明白,”海恩斯說道。而現(xiàn)在,突然之間,數(shù)字開始變得有意義。“這使數(shù)學(xué)變得有趣,”海恩斯的媽媽南希·海恩斯(Nancy Haines)說道。

海恩斯的經(jīng)歷證明了學(xué)生們能從這些項目中受益,而地?zé)釡厥一锇殛P(guān)系的成員在10年前開始執(zhí)行這項任務(wù)時就希望項目能起到這種作用。“這個生機(jī)盎然的實驗室正好位于市中心,”帕戈薩斯普林斯助理規(guī)劃師辛迪·舒爾茨(Cindy Schultz)說道。“這個項目使人們看到了一切皆有可能。”




責(zé)任編輯: 李穎

標(biāo)簽:美國,"地?zé)釡厥?,地?zé)豳Y源