Kể từ khi phát hành lần đầu tiên Cảnh quan công nghệ trong nhà của chúng tôi vào năm 2019, nông nghiệp trong nhà đã tiếp tục thu hút được sự quan tâm và đầu tư to lớn vì những lợi ích hấp dẫn của việc trồng thực phẩm trong môi trường trong nhà được kiểm soát. Tại đây, bạn có thể tìm thấy Cảnh quan AgTech trong nhà được cập nhật cho năm 2021 (tải xuống tại đây). Cùng với bình luận kèm theo về vai trò của hệ thống sản xuất đang phát triển này trong việc giải quyết những thách thức mà toàn bộ ngành thực phẩm phải đối mặt.
Ag trong nhà * là * hệ thống thực phẩm của chúng tôi
Một trong những khía cạnh hấp dẫn của nông nghiệp trong nhà là nó là một mô hình thu nhỏ của hệ thống thực phẩm của chúng ta. Cho dù trong nhà kính hay môi trường không có ánh nắng mặt trời (trang trại thẳng đứng), phương pháp canh tác này kéo dài từ sản xuất đến tiêu dùng, với nhiều nhà khai thác trong nhà tiếp thị sản phẩm của họ cho người tiêu dùng dưới dạng các sản phẩm có thương hiệu. Như chúng ta khám phá bên dưới, chuỗi giá trị nông sản trong nhà phản ánh một số thách thức và cơ hội đang đối mặt với toàn bộ hệ thống thực phẩm của chúng ta ngày nay: chuỗi cung ứng, an toàn, bền vững và lao động. Tất nhiên, đại dịch COVID-1 tràn qua và tác động đến từng khía cạnh của hệ thống đó, đôi khi phóng đại những thách thức, và những lúc khác, đẩy nhanh sự thay đổi và tăng trưởng.
Cảnh quan AgTech trong nhà 2021 này cung cấp một cái nhìn tổng thể về công nghệ và hệ sinh thái đổi mới của chuỗi giá trị sản xuất thực phẩm trong nhà. Cảnh quan trải dài từ các công ty công nghệ thành phần đến các nhà cung cấp hệ thống phát triển hoàn chỉnh cho đến các nhà điều hành trang trại trong nhà có công nghệ tiên tiến thực tế. Như trước đây, cảnh quan không có nghĩa là toàn bộ. Trong khi chúng tôi theo dõi hơn 1,300 công ty trong lĩnh vực này, bối cảnh này đại diện cho một tập hợp con và phục vụ để đánh dấu những người chơi sáng tạo sử dụng công nghệ thông tin và kỹ thuật số để nâng cao và tối ưu hóa sản xuất thực phẩm trong nhà trên quy mô lớn.
Thức ăn của tôi đến từ đâu?
Đại dịch đã làm nổi bật những thiếu sót của chuỗi cung ứng hiện tại và khiến người tiêu dùng mong muốn được biết thực phẩm của họ đến từ đâu, chế biến và đóng gói an toàn như thế nào cũng như đã đi bao xa để đến được với họ. Một khía cạnh quan trọng của canh tác trong nhà là tiềm năng sẵn có của nó để đáp ứng những thách thức này và những thách thức khác của hệ thống thực phẩm hiện tại.
nông dân trong nhà có thể xác định vị trí hoạt động của họ gần các trung tâm phân phối và người tiêu dùng, giảm ăn dặm và điểm tiếp xúc, có khả năng cung cấp sản phẩm luôn tươi và giảm lãng phí lương thực, và khẳng định sự khác biệt “địa phương” thèm muốn. Hệ thống phi tập trung cũng có thể bổ sung khả năng phục hồi cho các chuỗi cung ứng quá phụ thuộc vào các nguồn và nhập khẩu độc quyền.
Trồng cục có nhiều hình thức. Những người trồng nhà kính có xu hướng đặt trang trại của họ bên ngoài khu vực đô thị trong khi những người trồng không có ánh nắng mặt trời có thể hoạt động ở các trung tâm đô thị, chẳng hạn như Nông nghiệp Sustenir ở Singapore và Trồng ngầm ở London. Những người trồng trọt như Square Roots đồng định vị các trang trại trong nhà của họ với các trung tâm phân phối khu vực của đối tác và Babylon triển khai giải pháp trang trại vi mô của mình tại chỗ tại các cơ sở chăm sóc sức khỏe và sinh hoạt cao cấp và các trường đại học. Gần đây, Infarm thông báo họ đang mở rộng ra ngoài mô hình cửa hàng tạp hóa đang phát triển, để bao gồm việc triển khai phi tập trung của các “Trung tâm phát triển” công suất cao trên một số thành phố. Ngoài ra, giá trị “địa phương đang phát triển” có thể có ý nghĩa lớn hơn nhiều nếu quốc gia của bạn nhập khẩu hầu hết sản phẩm của mình từ các quốc gia khác; một số quốc gia vùng Vịnh đã công bố các sáng kiến và dự án trồng trọt lớn trong nhà với AeroFarms, Pure Harvest, và & bao giờ hết để giải quyết sự phụ thuộc lương thực của khu vực vào các quốc gia khác.
Doanh số bán sản phẩm hữu cơ đã tăng lên mức tăng trưởng hai con số vào năm 2020 khi người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến sức khỏe của thực phẩm của họ. Những lo ngại về an toàn bổ sung do đại dịch chỉ càng đẩy nhanh xu hướng này. Mặc dù thông thường không phải là hữu cơ, nhưng cây trồng được sản xuất theo phương pháp bảo vệ trang trại trong nhà được cách ly khỏi các nguồn ô nhiễm bên ngoài và thường được trồng với ít hoặc không có thuốc trừ sâu. Các điểm tiếp xúc của con người bị giảm xuống khi chuỗi cung ứng rút ngắn và các cơ sở sản xuất trở nên tự động hóa cao. Thông qua Liên minh An toàn Thực phẩm CEA, ngành công nghiệp gần đây đã thực hiện các bước để thiết lập các tiêu chuẩn sản xuất với mục tiêu giữ cho người tiêu dùng an toàn khỏi bệnh tật do thực phẩm.
Nông dân trong nhà tiếp thị các sản phẩm của họ là sản phẩm địa phương, tươi, nhất quán và sạch. Câu chuyện này đang gây tiếng vang lớn với người tiêu dùng vì những người trồng trọt dường như đang bán tất cả những gì họ có thể sản xuất, với nhiều báo cáo doanh số bán hàng tăng trưởng đáng kể vào năm 2020. Mối liên hệ trực tiếp với mối quan tâm của người tiêu dùng cũng là một phần quan trọng trong khả năng họ bán các sản phẩm mang thương hiệu của mình với giá cao hơn vốn rất quan trọng đối với khả năng tài chính đối với một số người trồng. Kết nối này cũng có thể cho phép họ thu gọn chuỗi cung ứng hơn nữa, ít nhất là ở quy mô nhỏ hơn, thông qua bán hàng trực tiếp và các mô hình kinh doanh sáng tạo, ví dụ: người trồng không cần ánh nắng Willo cho phép người đăng ký có “lô đất nông trại thẳng đứng cá nhân” của riêng họ và xem cây trồng của họ phát triển trực tuyến .
Tính bền vững: Thức ăn của tôi là một phần của vấn đề hay một phần của giải pháp?
Nông nghiệp, cũng như hầu hết các ngành công nghiệp, đang chịu áp lực ngày càng lớn để hoạt động bền vững hơn, và những người trồng trọt trong nhà, với việc sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên, đã đưa tính bền vững một cách hợp lý vào các câu chuyện của họ.
Chúng tôi nhận thức rõ về tác động của biến đổi khí hậu, bao gồm sự thay đổi lớn hơn trong các hình thái thời tiết và mùa trồng trọt. Tổ chức Nông lương của Liên hợp quốc dự báo rằng trong những thập kỷ tới, biến đổi khí hậu sẽ làm giảm sản lượng cây trồng toàn cầu thông qua các hoạt động canh tác truyền thống, gây ra tình trạng mất an ninh lương thực lớn hơn. Trồng trọt trong nhà, cung cấp sự bảo vệ khỏi các yếu tố, năng suất cao nhất quán trên diện tích đất và khả năng sản xuất lương thực quanh năm ở nhiều địa điểm khác nhau, kể cả những nơi không phù hợp với nông nghiệp truyền thống, có thể giúp giảm thiểu xu hướng này.
Tình trạng khan hiếm nước được dự báo sẽ gia tăng trên toàn cầu, thể hiện một vấn đề an ninh quốc gia và những lo ngại nghiêm trọng về chất lượng cuộc sống. Theo Ngân hàng Thế giới, 70% lượng nước ngọt toàn cầu được sử dụng cho nông nghiệp. Việc sử dụng nước hiệu quả trong nông nghiệp trong nhà làm giảm hơn 90% lượng nước sử dụng cho các loại cây trồng đang sản xuất hiện tại. Agro Care, công ty trồng cà chua nhà kính lớn nhất Hà Lan cũng là một thực tế phổ biến đối với các nhà kính để thu nước mưa và tái sử dụng hệ thống thoát nước.
Mặt khác, việc sử dụng năng lượng, đặc biệt là trong các cơ sở không có ánh nắng mặt trời, là thách thức về tính bền vững của việc phát triển trong nhà. Hiệu quả sẽ tiếp tục được cải thiện, nhưng như phân tích gần đây về canh tác không sử dụng đất trong nhà từ Viện Thị trường tại WWF đã chỉ ra, có một cơ hội trong toàn ngành để tích hợp các nguồn năng lượng thay thế. Những người trồng trọt nhận ra 3 cơ hội này để giảm tác động và cải thiện lợi nhuận và đã sử dụng các phương pháp tiếp cận thay thế như đồng phát, nguồn địa nhiệt và mạng lưới nhiệt thải. Cà chua H2Orto được trồng trong nhà kính được làm nóng bằng nước nóng tạo ra khí sinh học. Sản phẩm của Gotham Greens được trồng trong nhà kính sử dụng năng lượng tái tạo 100% và Nordic Harvest của Đan Mạch sẽ điều hành trang trại trong nhà lớn nhất châu Âu chỉ sử dụng năng lượng gió.
Nhân công: Chúng tôi vẫn đang tuyển dụng!
Có những thách thức và cơ hội về lao động trong suốt chuỗi giá trị của hệ thống thực phẩm, và điều này không thể gay gắt hơn ở trang trại. Những người điều hành trang trại — cả ngoài đồng và trong nhà — đều gặp khó khăn trong việc thu hút lao động cho những công việc đòi hỏi thể chất. Ngay cả trước đại dịch, việc thắt chặt biên giới ở châu Âu và Mỹ đã tạo ra sự thiếu hụt lao động nông nghiệp cho cả sản xuất đồng ruộng và nhà kính. Ngoài ra, nguồn cung cấp chuyên môn của người trồng và người quản lý trang trại đang thiếu hụt, trầm trọng hơn bởi lực lượng lao động già hóa và việc bổ sung nhanh chóng các cơ sở vật chất trong nhà mới. Trong khi các nhà khai thác muốn thấy nhiều ứng viên được đào tạo hơn đến từ các chương trình đại học, họ cũng đang tìm kiếm công nghệ và tự động hóa để giảm bớt thách thức lao động của họ.
Tự động hóa các hoạt động sản xuất cây con và sau thu hoạch đã được thiết lập tốt cho hầu hết các loại cây trồng trong canh tác trong nhà. Ngoài ra, chu kỳ sinh trưởng ngắn và thói quen ăn lá xanh có nhiều tác dụng khiến họ phải cơ giới hóa. Ví dụ, các hệ thống lá xanh từ hạt đến thu hoạch hoàn toàn tự động của Green Automation và Viscon đã được triển khai trong các hoạt động nhà kính lớn như Pure Green Farms và Mucci. Về mặt không có ánh nắng mặt trời, Urban Crop Solutions đã triển khai độc quyền tự động hóa trong vận chuyển container và Netled của Phần Lan đã phát triển một hệ thống trồng trọt hoàn chỉnh hoàn toàn tự động. Lưu ý rằng nhiều nhà trồng trọt không dùng ánh nắng quy mô lớn hơn đã phát triển hệ thống công nghệ của riêng họ và đã thiết kế tự động hóa tiết kiệm lao động vào hệ thống của họ. Ví dụ: Phần thứ năm đã triển khai người máy trong toàn bộ quy trình sản xuất của nó.
Mặc dù có rất nhiều sáng kiến, các nhiệm vụ chăm sóc cây trồng hàng ngày đầy thách thức và thu hoạch đối với một số loại cây trồng (cà chua, ớt, dưa chuột và quả mọng) vẫn chưa được tự động hóa trên quy mô lớn. Tuy nhiên, việc triển khai thương mại theo kế hoạch, trong thời gian ngắn của robot thu hoạch và cắt lá mang lại hứa hẹn sẽ thay đổi đáng kể những thách thức về lao động. Các công nghệ phần mềm, như công nghệ của Nitea và Hortikey giải quyết vấn đề quản lý lao động, đăng ký cây trồng, dự đoán năng suất và quản lý quy trình / quy trình làm việc cho khu vực trong nhà và cố gắng cải thiện hiệu quả hoạt động cho một lực lượng lao động nhỏ hơn. 4Các công nghệ cung cấp, giám sát và kiểm soát khí hậu, ánh sáng, nước và chất dinh dưỡng đã được triển khai trong các cơ sở trồng trọt trong nhà phức tạp ngày nay và là nền tảng để duy trì điều kiện tối ưu trong những môi trường phức tạp này.
Chúng cũng tạo nền tảng cho lớp đổi mới tiếp theo, tức là tối ưu hóa cây trồng và thậm chí kiểm soát tự động môi trường trồng trọt dựa trên nền tảng hình ảnh và cảm biến (như từ Ecoation, iUNU và 30MHz), phân tích dữ liệu, máy học, cặp song sinh kỹ thuật số và trí tuệ nhân tạo . Các sự kiện gần đây như Thử thách nhà kính tự trị đã khám phá thành công tiềm năng của AI để “thúc đẩy năng suất làm vườn trong khi giảm sự phức tạp trong quản lý và sử dụng tài nguyên”. Những đổi mới phát triển tự động hóa đang được thương mại hóa, chẳng hạn như Blue Radix Crop Controller và Priva's Plantonomy, hứa hẹn sẽ mở rộng và nâng cao phạm vi tiếp cận của chuyên gia trồng trọt có sẵn, đặc biệt là trong các hoạt động lớn và nhiều địa điểm.
Chúng ta sẽ đi đâu từ đây?
Kể từ khi chúng tôi tạo ra Cảnh quan công nghệ trong nhà ban đầu, đã có những thay đổi tích cực và lý do để lạc quan về tương lai. Nhưng, như với bất kỳ thị trường đang phát triển nào và lĩnh vực đổi mới nào, đó có thể là một chặng đường gập ghềnh. Một số người tin rằng CEA không phải là câu trả lời cho vấn đề lương thực của chúng ta bởi vì ngày nay không phải mọi thứ đều có thể phát triển kinh tế trong nhà. Chúng tôi coi ag trong nhà chỉ là một trong những cách tiếp cận có thể giúp sửa chữa hệ thống thực phẩm của chúng tôi và nó nên được áp dụng khi nó có ý nghĩa. Ví dụ, cà chua được bán qua cửa hàng bán lẻ nhiều khả năng đã được trồng trong nhà kính. Mong đợi nhiều loại cây trồng trong nhà tiết kiệm hơn với những tiến bộ hơn nữa.
Một khía cạnh của cảnh quan trước đây của chúng tôi là nâng cao nhận thức rằng, mặc dù có sự cuồng nhiệt xung quanh việc canh tác mới không có ánh nắng mặt trời, nhưng việc trồng trọt trong nhà kính đã được thiết lập tốt. Những người trồng cây trong nhà kính ở Hà Lan đã chứng minh khả năng tồn tại của việc trồng trong nhà với hơn 50 năm kinh nghiệm và nhiều mẫu đất “dưới kính hơn diện tích của Manhattan”. Việc chào bán công khai gần đây và vốn hóa thị trường 3 tỷ đô la của công ty trồng nhà kính AppHarvest có trụ sở tại Kentucky cũng đã nâng cao nhận thức rõ ràng! Các nhà trồng trọt trong nhà kính nổi tiếng và đang mở rộng khác, bao gồm BrightFarms và Gotham Greens, cũng đã thu hút được các khoản đầu tư lớn.
Câu hỏi thường được đặt ra, "cách tiếp cận phát triển tốt hơn, không có ánh nắng mặt trời hay nhà kính?". Không có câu tục ngữ nào là “viên đạn bạc” cho việc trồng trọt trong nhà. Câu trả lời được quyết định bởi vị trí và vấn đề bạn đang cố gắng giải quyết. Một giải pháp cho các trung tâm đô thị của Singapore, Hồng Kông và Mumbai có thể không giống như một giải pháp được triển khai ở ngoại ô Chicago. 5Không cần tiếp cận, bắt đầu bất kỳ loại trang trại trong nhà nào có công nghệ lớn đều cần nhiều vốn. Một phân tích gần đây từ Agritecture chỉ ra rằng có thể từ $ 5 đến $ 11 triệu đô la để xây dựng một trang trại tự động rộng ba mẫu Anh. Một số dự án nhà kính tiên tiến, khổng lồ đang được xây dựng ngày nay có thể vượt quá 100 triệu đô la. Với các yêu cầu về vốn đối với các trang trại trong nhà này, một số người đặt câu hỏi về cơ hội thu lợi nhuận ở mức độ mạo hiểm trong lĩnh vực này và cho rằng nó phù hợp hơn với các nhà đầu tư vào tài sản thực. Tuy nhiên, hơn 600 triệu đô la đã được huy động bởi 10 nguồn tài chính hàng đầu vào năm 2020 khi những người chơi hiện tại tranh giành vị trí lãnh đạo và mở rộng sang các địa phương chưa được phục vụ trong khi một dòng dường như vô tận các công ty mới tiếp tục tham gia thị trường.
Nhìn về phía trước, canh tác trong nhà cần giải quyết những thách thức về năng lượng và lao động. Đặc biệt, phương pháp không sử dụng ánh nắng mặt trời còn nhiều việc phải làm để đưa chi phí hoạt động phù hợp và đạt được lợi nhuận rộng rãi. Ngoài ra, để tiếp tục đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng và áp dụng các công nghệ mới trong cả môi trường nhà kính và môi trường không có ánh nắng mặt trời, ngành cần thực hiện chia sẻ dữ liệu giữa các hệ thống. WayBeyond là một trong những công ty thúc đẩy các hệ thống mở và API để đạt được mục tiêu này. Như chúng tôi đã trình bày ở phần đầu của phần này, chuỗi giá trị nông sản trong nhà phản ánh một số thách thức và cơ hội đang đối mặt với toàn bộ hệ thống thực phẩm của chúng ta ngày nay: chuỗi cung ứng, an toàn, bền vững và lao động. Nông nghiệp trong nhà có cơ hội to lớn. Mặc dù vẫn còn sớm đối với lĩnh vực thị trường này về tổng thể, nhưng nó có thể mang lại sự chính xác và nhanh chóng hơn cho việc thực phẩm được trồng và phân phối ở đâu và như thế nào.
bios
Chris Taylor là Cố vấn cao cấp của nhóm The Mixing Bowl và đã dành hơn 20 năm cho chiến lược CNTT toàn cầu và đổi mới phát triển trong sản xuất, thiết kế và chăm sóc sức khỏe, gần đây nhất là tập trung vào AgTech.
Michael Rose là Đối tác của The Mixing Bowl và Better Food Ventures, nơi ông mang đến hơn 25 năm đắm mình trong việc sáng tạo và đổi mới liên doanh mới với tư cách là giám đốc điều hành và nhà đầu tư trên các lĩnh vực Food Tech, AgTech, nhà hàng, Internet và di động.
Để biết thêm thông tin:
Liên doanh thực phẩm tốt hơn
Chris Taylor
chris@mixingbowlhub.com
michael hoa hồng
michael@betterfoodventures.com
www.betterfoodventures.com