+ m" C* s& p1 P. ` ) k4 Y7 o7 v5 A4 v3 i# q& }
尼莫花园:意大利别致的水下水果和蔬菜种植基地 $ z) l% n! W; G& V2 ]: V+ v
为了开发种植业,意大利一家公司开创了世界上第一个水下农场:尼莫花园。它有五个透明的生物圈,位于意大利萨沃纳海岸的海底,里面种植了草莓,罗勒,豆类,大蒜和莴苣。
: \) f% l6 O( w- W! q" ~ / u/ r, q$ T, X! d! _* D+ [: L2 Z
项目负责人卢卡·甘贝里尼说:“该项目主要是为了探索极端条件下农业种植的替代,极端环境包括缺水、缺土和极端温度变化。我们正在寻找一种这样的可行性技术,使得提高生产。” 1 C+ \8 j0 E9 Q5 F
“我们安装了联网摄像头,可以清楚地看到里面的所有内容,”卢卡说,“我们还有一个传感器面板,从实验室生物圈收集实时数据信息,所有数据都能在网上查到。”
7 P+ G$ X; n8 a 植物通过生物圈内壁凝结水滴使得内部保持水分,其昼夜恒温26度,湿度约约83%,是植物生长的最佳环境。大量的二氧化碳也促进其生长。 " M4 w( f, P/ l$ U! f
' f6 j* c' k4 O3 ?+ N 提起“尼莫”,人们常常会联想到经典科幻小说《海底两万里》中勇敢的尼莫船长,或者动画影片《海底总动员》里可爱的小丑鱼尼莫。与这些虚构作品不同,来自意大利的实验性农业项目“尼莫花园”,却是现实版的科技创新传奇——在海底种菜。这个富有浪漫色彩的疯狂想法,脱胎于一项颇受当地人喜爱的娱乐活动“水肺潜水(带呼吸器潜水)”。尼莫花园其实是个水下温室,里面栽种的作物生长速度比在陆地上要快得多。它的成功给缺地、缺水地区的农业带来了全新解决方案。
$ A1 M4 A& d0 h$ m% F % x* L" x% X( u" q4 Q/ |
尼莫花园虽然位于海平面以下,但“生物圈”内的植物能享受到日光浴。
; ^8 b* W; V$ q2 g 水肺潜水玩出海底农场
2 N/ w4 v( K- x t/ m+ [ 意大利人赛吉尔·甘贝里尼是一家名为“大洋珊瑚集团”的公司老总,他的生活中有3件事最重要:工作、家庭,还有水肺潜水。诺利是意大利北部的沿海小镇,2012年夏天,风光秀美的海滨吸引了甘贝里尼前来度假。在海中畅游的同时,喜欢园艺的甘贝里尼竟在不经意之间冒出了一个古怪的念头:能不能在水下种点菜?
' p6 P+ }$ A$ S9 D9 {; | u5 @
0 a7 H$ z D5 f; v6 c& h 尼莫花园的创始人赛吉尔·甘贝里尼受水肺潜水启发,决定在海底种菜。 0 d7 z2 ^( P }3 e/ M& d+ S# ^+ A
如果对当地的自然条件有所了解的话,就能理解为什么甘贝里尼会有这样的想法了。意大利北部的沿海地区多以山地为主,地形险峻,人口众多,耕地资源紧缺。该地最有名的美食青酱是吃意大利面时的必备佐餐,其原料罗勒常常在海边的悬崖峭壁上扎根生长。如果在海底也能种菜,那该有多好! 3 H2 G5 R* }7 |1 v0 e+ {
+ m1 B+ o3 a! w0 |2 b2 W/ U. \
甘贝里尼当然也不是毫无把握地做白日梦。大洋珊瑚集团自成立以来已经有60余年的历史,是一个中等规模的家族集团,旗下的两家公司分别位于美国的加利福尼亚和意大利的热那亚,主营产品是潜水设备和安全防护设备。要在海下开辟农场,这可是得天独厚的有利条件。打了一通电话之后,甘贝里尼正式踏上他的逐梦之旅,甚至还说服了儿子一起参与,他们给项目起了个好听的名字:尼莫花园。 - G7 [7 p, U% i9 k" k
, j6 I! x6 Z" O- m
设备齐全监测水下“生物圈” 8 f' q, a; Z9 _. h
尼莫花园2012年创立,位于诺利海边靠近港口城市萨沃纳的地方,由几个部分组成。主体是海底农场,占据的水域面积约100平方米,距离海岸线约100米远,由5个用透明塑料材料制作而成的充气“生物圈”组成,并通过28根绳索固定在海底,看起来就像带着锁链的大气球,悬浮在水面以下6至10米深的海中。大气球内部由金属架支撑着,约有2000升的空气,出于安全考虑,这些空气会用潜水舱里的空气定期进行更新。 2 Z4 K- ] Q* j( t, b
: `$ L& K7 W9 E) I 每个“生物圈”都配有一个步梯,供潜水员爬进去种菜。 3 Q& | w0 M; V2 s
每个“生物圈”都配有一个步梯,供潜水员爬进“生物圈”内种菜,操作时潜水员的上半身其实是露出水面的。每个“生物圈”中都有两个联网摄像头,随时从顶部进行动态监测。每个“生物圈”里都装有传感器,随时监测着二氧化碳、氧气、空气湿度和亮度;此外还各有一个陀螺仪,用来监测“生物圈”的是否保持稳定。 : p8 n5 b. l) \# ?
, i3 Y) N! m8 V
在“生物圈”的中间有一个高3.5米、直径3米的金属框架结构,重约半吨,被称为“生命之树”。除了象征意义之外,它的内部藏着很多通往各个“生物圈”的电缆,并且可以控制整个农场的照明。这里还装有一个水平的广角联网摄像头。 ( }2 s7 `" y+ w: [1 P4 z3 N4 x
“生物圈”中间有一个高3.5米、直径3米的金属框架结构,重约半吨,被称为“生命之树”,内部装有电缆。
4 Q9 U* T3 {0 v' n2 R, ?! @" f, }. s2 f 控制塔设在岸上,从这里既可以与水下作业的潜水员保持即时通讯,还能随时监测“生物圈”中的动态,并通过上传数据和图像,将“生物圈”中的科研资料放到网上进行实时共享。
( e' S+ L+ a/ I; s1 h3 C3 {6 z
3 o: J- b7 {7 i. T# f+ U 光照足、温差小 4 v" k* Y4 L q E* A s
虽然位于海平面以下,可是“生物圈”内的植物完全能够享受到阳光浴,虽然亮度比在陆地上弱,但足以满足生长需要。在陆地上,正午时分阳光直射时的亮度在32000~100000勒克斯之间(勒克斯是衡量亮度的单位),除此之外白天的亮度一般为10000~25000勒克斯。经监测显示,“生物圈”上面的海水会使亮度减少约8000勒克斯,而由于“生物圈”的外表材料透明度极高,光线经过大气球时仅亮度损失不到6%。适合人阅读的亮度约为300至700勒克斯,所以“生物圈”里的白天并非像想象中的那样漆黑一片。当然,到了夜里这里也一样没有光明。 7 ?' Y# z( N J& t4 K" J9 O
, a* |* o# C/ v' s% h8 X' z
与陆地相比,水的比热容较大,所以海中“生物圈”内的温度非常恒定,白天和夜晚之间的温差仅有3至4摄氏度。同时,受日照的影响,“生物圈”内部的温度略高于海水的温度,以7月下旬为例,“生物圈”内的峰值温度曾达到过30至31摄氏度,而海水的平均温度大约在28摄氏度以上,这种温度与典型的热带气温极其接近。
) Q5 n- M/ P+ {- K) J2 }& z. S ' y- Q5 v! z$ p, l, N5 {4 ]* O2 ^2 n
“生物圈”中的湿度、温度稳定,几无外来病虫害威胁,光照较充足,所以作物生长速度比在陆地上要快得多。 # p# T" a1 }7 d8 F- E- n
淡水供大于求 无病虫害
8 Q, U: W! F. B$ f7 y “生物圈”刚启动时,其内部的淡水是由潜水员携带进去的,它其实是海水经过了脱盐处理。而之后“生物圈”内的淡水则完全可以“自给自足”。这是因为“生物圈”内的温度高于海水的温度,蒸发出来的水分很容易在“生物圈”壁上凝结成水滴,这些淡水在物理化学性状和感官特性上,完全符合意大利政府对灌溉用水的要求,收集起来之后,添加些矿物质营养素(尼莫花园的研究者们已经开始考虑就地将海草深加工成肥料),可以用来灌溉作物。
, u5 M; ]" r E2 t0 m7 i4 E
8 p' c7 j9 p% s# ]) S “生物圈”中的相对湿度比非常高,晚间可以达到97%,白天略低,但也有85%。普通植物正常生长所需的相对湿度在70%至75%之间,所以“生物圈”内的淡水实际上是供大于求的。这既是问题也是机会,因为过多的淡水容易使“生物圈”内滋生霉菌等,但若能充分利用,又可能给淡水匮乏的地区带去福音。
5 Z: |, f+ T* J, B/ q% r “生物圈”内的气压是人为施加的,比陆地上的正常气压大。目前的数据显示,这对作物的生长似乎并没有什么不良影响,反而会促使种子更容易萌发,而且植物中精油的浓度会更高。
3 V* t9 B+ l- d1 C1 y5 H
! d' {- N5 o7 v* I: i 实践证明,“生物圈”中的湿度、温度非常稳定,几乎没有外来病虫害的威胁,光照又比较充足,所以作物生长的速度比在陆地上要快得多。曾经有一年,由于实验故障,中间曾发生过4次作物“死翘翘”事件,可到最后还是喜获丰收。 & \( R4 A/ b# u8 b
2 I8 j+ G9 o+ }2 \; Y! l 运转全靠绿色能源
1 h% M5 m* \! C* K5 e) T5 H 2012年夏天,一个“小个子”“生物圈”初次下海,绿罗勒种植成功! 9 A% ~+ m/ t9 l& k1 ~: I0 r+ h. u
2013年夏天,农场又添两个“生物圈”,容积达到800升。潜水员可以进入“生物圈”内种植绿罗勒直至收获。一家私立研究机构将水下罗勒与陆生罗勒进行对比后发现,不仅味道毫无区别,而且水下罗勒的精油和叶片含量(72.94%)比陆生罗勒(57.13%)高出一大截! " W) I* R- @/ g0 l+ q! ~$ d. r
2014年夏天:新增“生物圈”的“块头”达到了2000升;又增加了一种沙拉植物,收获时做出了美味的青酱和满盘的沙拉!
* l0 i8 }# Q9 A 8 Y0 }- I2 l, W6 k5 U
2015年夏天:“生物圈”总共达到8个,包括2个50升的无人“生物圈”、1个2000升的刚性“生物圈”(金属材质,坚硬不易变形)。研究团队开始设计不同形状、大小和材质的“生物圈”。种植品种扩大,包括莴苣、西红柿、豆类、蘑菇、薄荷和百里香等,甚至还有花卉。由于湿度较大,并非所有植物都能快乐成长,但绝大多数都栽培成功。 / {0 ]' B% N" h) S( G* ^
2016年:增加5个直径达2米的刚性“生物圈”,安装了“生命之树”。供电采用太阳能,整个体系运转实现了100%依靠绿色能源;开始种植医用和化妆用途的特种作物;第一次开始尝试在冬季进行试验(此前意大利政府只允许在每年的5~9月开展试验)。
( E/ o2 O% ~6 M: Q0 x
) v1 x; \+ {3 U1 ?& v- T “生物圈”内的作物品种不断增多变身海洋保护动物栖息地?
9 R/ g W/ E# N; l( W 尼莫花园距离成为真正规模化的海洋农场,还有很长的路要走。可是即便如此,它确实让人们看到了一道曙光,照向日渐走入困境的现代农业,特别是给那些缺地、缺水地区带来了全新的解决方案。
2 `! ^0 x, g b1 {: ~ ) F- h) ^% d. |/ [" o. i
更让人欣喜的是,尼莫花园的“园丁”们一边“种菜”,一边还在不停琢磨着别的新点子,可谓脑洞大开。“生物圈”的原理并不复杂,甘贝里尼们已经设计出了可以放在水族箱里的“迷你“生物圈””,它外形精致小巧,让人们在家里就能欣赏“水中花园”的美景。 5 G, j$ p! D( K
不知是由于光线还是温度的原因,“生物圈”周围常常会出现海马、蟹类等,它们甚至会进入“生物圈”内好奇地打探一番。人们设想这些“生物圈”今后可能“变身”为海洋保护动物的人工栖息地。
; t* k" g: M5 p! D7 X 6 R F* x5 N9 X2 e X, l" y# k
在普通的水肺潜水活动中,人们看到的东西大同小异,尼莫花园如果把“生物圈”扩展成水下旅游景点,或许会吸引更多游客前往“水晶宫”里畅游一番呢。
: @% \# J P& T “生物圈”里特殊的环境对植物生长有何影响?能不能大规模地培育出微量元素含量特别高的蔬菜,比如含有大量铁元素的芹菜?“生物圈”作为性价比很高的水下实验室,能不能进行更多学科领域的观测和实验……相信在不久的将来,答案都会一一揭晓。
2 A2 s0 ?0 _4 t& ^ O8 ~' X
3 N7 g. V* A( c% o( ?' [# e % @6 q s z, C- l5 |( ^0 E
免责声明:微信内容均来自互联网收集而来,版权归原创者所有,如果侵犯了你的权益,请通知我们,我们会及时删除侵权内容! f4 N! |1 C2 q6 q2 G" l) D
4 q+ j1 c4 w1 d9 Z1 W+ g
. F# B; z3 ?7 E: U g
5 N' i$ J! O# {& z4 r/ F
|