Sachin G. Chavan (1,2,*)、Zhong-Hua Chen (1,3)、Oula Ghannoum (1)、Christopher I. Cazzonelli (1) 和 David T. Tissue 1,2)
1. 西悉尼霍克斯伯里環境研究所國家蔬菜保護種植中心
大學, Locked Bag 1797, Penrith, NSW 2751, Australia; z.chen@westernsydney.edu.au (Z.-HC); o.ghannoum@westernsydney.edu.au (OG); c.cazzonelli@westernsydney.edu.au (CIC); d.tissue@westernsydney.edu.au (DTT)
2. 全球陸地創新中心,西悉尼大學霍克斯伯里校區,
澳大利亞新南威爾士州里士滿 2753
3. 西悉尼大學理學院, Penrith, NSW 2751, 澳大利亞
* 通訊:s.chavan@westernsydney.edu.au; 電話:+61-2-4570-1913
抽象: 保護性種植為應對氣候變化提供了一種促進糧食生產的方法
並以更少的資源可持續地提供健康食品。 然而,為了使這種耕作方式
經濟上可行,我們需要在現有的背景下考慮受保護作物的狀況
技術和相應的目標園藝作物。 本次審查概述了現有機會
以及必須通過持續研究和創新來解決的挑戰,
澳大利亞的複雜領域。 室內農場設施大致分為以下三種
技術進步水平:具有相應挑戰的低、中、高科技
這需要創新的解決方案。 此外,對室內植物生長的限制和保護
種植系統(例如,高能源成本)限制了室內農業的相對使用
少數高價值作物。 因此,我們需要開發適合室內農業的新作物品種
這可能與露天生產所需的不同。 此外,保護性種植
需要高昂的啟動成本、昂貴的熟練勞動力、高能耗和嚴重的害蟲
疾病管理和質量控制。 總體而言,保護性種植提供了有前景的解決方案
糧食安全,同時減少糧食生產的碳足跡。 但是,對於室內
作物生產對全球糧食安全和營養產生重大的積極影響
安全,各種作物的經濟生產將是必不可少的。
關鍵詞: 受保護的作物; 垂直農場; 無土栽培; 作物表現; 室內農業;
食品安全; 資源可持續性
1. 介紹
到 10 年,全球人口預計將達到近 2050 億,其中大部分增長預計將發生在世界各地的大型城市中心 [1,2]。 隨著人口的增加,糧食生產必須增加並滿足營養和健康需求,同時實現聯合國可持續發展目標 (UN SDGs) [3,4]。 耕地減少和氣候變化對農業的不利影響帶來了額外的挑戰,迫使未來糧食生產系統進行創新以滿足未來幾十年不斷增長的需求。 例如,澳大利亞農場經常受到氣候變化的影響,並且容易受到長期氣候變化的影響。 2018-19 年和 2019-20 年澳大利亞東部最近發生的干旱對農業企業產生了不利影響,從而加劇了氣候變化對澳大利亞農業的新影響 [5]。
受保護的種植,也稱為室內農業 [6]——從低技術的多隧道到中等技術、部分環境控制的溫室,再到高科技的“智能”溫室和室內農場——有助於加強 21 世紀的全球糧食安全世紀。 然而,雖然自我可持續發展的大都市的願景作為應對當代挑戰的一種方式很有吸引力,但室內農業的採用並沒有與
其支持者的興奮和樂觀。 受保護的種植和室內農業涉及更多地使用技術和自動化來優化土地利用,從而為改善未來的糧食生產提供令人興奮的解決方案 [7]。 在世界各地,都市農業 [8,9] 的發展通常發生在慢性和/或急性危機之後,例如荷蘭的光照和空間限制; 底特律汽車工業的崩潰; 美國東海岸的房地產市場崩盤; 和古巴導彈危機封鎖。 其他
動力以可用市場的形式出現,即由於該國很容易進入北歐市場,西班牙 [10] 保護性作物的普及。 與現有挑戰一起,正在進行的 COVID-19 大流行可以提供改造都市農業所需的動力 [11]。
如果都市農業要在改善糧食安全和人類營養方面發揮重要作用,就需要在全球範圍內擴大規模,使其有能力以比以往更具能源、資源和成本效益的方式種植廣泛的產品。目前是可以的。 通過結合環境控制、害蟲管理、表型組學和自動化方面的進步,存在著提高作物生產力和質量的巨大機會
育種工作針對改善植物結構、作物質量(味道和營養)和產量的性狀。 相對於傳統作物類型以及藥用植物,可以在環境控制的農場種植更多樣化的當前和新興作物 [12,13]。
改善城市糧食安全和減少食品碳足蹟的迫切需求可以通過農業食品領域的創新來解決,例如保護性種植和垂直室內農業。 這些範圍從具有最低環境控制的低技術多隧道、中等技術、部分環境控制的溫室到高科技溫室和採用最先進技術的垂直農業設施。 就生產規模和經濟影響而言,保護性種植是澳大利亞增長最快的糧食生產部門 [12]。 澳大利亞受保護的種植業由高科技設施 (17%)、溫室 (20%) 和基於水培/基質的作物生產系統 (52%) 組成,這表明發展農業食品行業的必要性和機遇。 在這篇綜述中,我們在現有技術和相應的目標園藝作物的背景下討論了受保護作物的現狀,概述了澳大利亞正在進行的研究需要解決的機遇和挑戰。
2. 保護性種植的現有技術和技術
2019 年,用於保護性種植的土地總面積——廣義上涉及
在所有類型的覆蓋物下種植作物——全球估計為 5,630,000 公頃 (ha) [14]。 據估計,全球溫室(永久性結構)種植的蔬菜和藥草總面積約為 500,000 公頃,其中 10% 的作物種植在溫室中,90% 的作物種植在塑料溫室中 [15,16]。 澳大利亞溫室面積估計約為 1300 公頃,其中高科技溫室(約 14 家個體企業,每家企業佔地不到 5 公頃)佔該面積的 17%,低科技/中科技溫室佔 83% [17 ]。 在全球範圍內,塑料溫室和溫室分別佔溫室總產量的 80% 和 20% [16]。
保護性種植是澳大利亞增長最快的糧食生產部門,1.5 年在農場門口的價值約為每年 2017 億美元。據估計,大約 30% 的澳大利亞農民以某種形式的保護性種植系統種植作物,以及覆蓋種植的作物約佔蔬菜和花卉總產值的 20% [18]。 在澳大利亞,估計溫室蔬菜生產面積最高的是南澳大利亞(580 公頃),其次是新南威爾士州(500 公頃)和維多利亞州(200 公頃),而昆士蘭州、西澳大利亞州和塔斯馬尼亞州各佔不到 50 公頃 [17 ]。
根據澳大利亞園藝統計手冊(2014-2015)和與行業的討論,估計了 2017 年水果、蔬菜和花卉的總產值(GVP)。在所部署的種植系統中,水培/基質種植的作物基於生產系統 (52%) 的價值最高,其次是在土壤施肥系統下種植的系統 (35%),結合土壤施肥和水培/基質系統 (11%),並使用水培/養分薄膜技術 (NFT) (2%) (圖 1A)。 同樣,在保護類型中,在聚乙烯/玻璃覆蓋下種植的作物 (63%) 的 GVP 最高,其次是在聚乙烯覆蓋下種植的作物 (23%)、冰雹/陰涼覆蓋 (8%) 和復合/冰雹/陰涼組合覆蓋 (6%) (圖 1B) [17]。 在澳大利亞,特定溫室園藝產品的 GVP 統計數據並不容易獲得 [15]。
圖1. 按種植系統 (A) 和保護 (B) 劃分的保護性種植作物 (2017) 的總總產值 (GVP)。 基於水培/基質的生產涉及使用岩棉等惰性介質進行無土植物生長。 基於土壤/施肥的生產涉及使用施肥的土壤進行植物生長(肥料和水的聯合施用)。 水培/營養膜技術 (NFT) 需要循環含有溶解養分的淺水流,該水流在不透水的通道中穿過植物的根部。 “聚”是指聚碳酸酯。
冰雹/遮蔭覆蓋物,通常是網狀或布質,可保護農作物免受冰雹影響並阻擋部分過度光照。 $指澳元。
在美國的受控環境設施中,玻璃或聚碳酸酯 (poly) 溫室 (47%) 比室內垂直農場 (30%)、技術含量低的塑料箍屋 (12%)、集裝箱農場 (7%) 更常見) 和室內深水養殖系統 (4%)。 在生長系統中,水培(49%)比土壤(24%)、魚菜系統(15%)、氣培(6%)和混合(氣培、水培、土壤)系統(6%)更常見[19,20]。
澳大利亞很少有成熟的先進垂直農場,這主要是因為它幾乎沒有人口稠密的城市。 然而,澳大利亞擁有約 1000 公頃的溫室面積 [16,17],2006 年至 2016 年,澳大利亞 [16] 的新鮮蔬菜和水果出口大幅增加,並增加了覆蓋種植。 儘管澳大利亞在室內農業方面取得了良好的開端,並且該行業具有巨大的增長潛力,但它需要時間來成熟和進一步發展,才能成為全球範圍內的關鍵參與者。 目前,面向商業的室內農場設施可分為以下三個技術進步水平:低、中、高科技。 以下各節將更詳細地討論每一個。
2.1。 低技術多隧道新技術
對受保護作物貢獻最大的低技術溫室設施有幾個限制,需要技術解決方案來幫助它們過渡到有利可圖的中等或高科技設施,以最少的資源生產高質量的作物。 低技術多隧道佔全球 [80] 和澳大利亞 [90] 溫室作物產量的 20-17%。 考慮到保護性種植中技術含量低的多通道隧道佔很大比例,以及它們的氣候、灌溉施肥和害蟲控制水平低,解決相關挑戰以增加種植者的產量和經濟回報非常重要。
低技術水平包括各種類型的多隧道,其範圍從帶有塑料覆蓋物的臨時金屬結構到永久性專用結構。 通常,當外面變得太熱或多雲時,它們的控制超出了提起塑料覆蓋物的能力。 這些塑料罩保護作物免受冰雹、雨水和寒冷天氣的影響,並在一定程度上延長了生長季節。 這些便宜的結構提供了一個
對生菜、豆類、西紅柿、黃瓜、捲心菜和西葫蘆等蔬菜作物的投資獲得可行的回報。 這些多隧道的耕作是在土壤中進行的,而更高級的操作可以使用大盆和滴灌來種植西紅柿、藍莓、茄子或辣椒。 然而,雖然技術含量低的保護性種植對小種植者來說是有意義的,但這種技術存在一些缺點。 他們缺乏環境控制會影響產品尺寸和質量的一致性,從而降低
這些產品對超市和餐館等要求苛刻的客戶的市場准入。 鑑於作物通常種植在土壤中,這些農民還面臨許多害蟲和土傳疾病(例如,持續的線蟲侵染)。 工業和研究合作夥伴需要創新,以提供跨設施設計和作物管理系統以及智能貿易系統的解決方案以出口農產品
並保持穩定的供應鏈。 資助機構的激勵和支持以及大學和公司的技術創新(例如,生物控制、灌溉和溫度控制的部分自動化)可以幫助種植者過渡到更先進的技術種植系統。
2.2. 用創新和新技術升級中等技術溫室
中等技術保護種植是一個廣泛的類別,包括受控環境溫室和溫室。 如果要與部署低技術多隧道和來自高科技溫室的高質量產品的農場中的大規模糧食生產競爭,這部分受保護的作物部門需要進行重大的技術升級。 中等技術溫室的環境控制通常是部分或集中的,有些溫室的溫度可以通過手動打開屋頂來控制,而
更先進的設施有冷卻和加熱裝置。 正在研究使用太陽能電池板和智能薄膜來降低中等技術溫室的能源成本和碳足跡[21-23]。
雖然許多溫室仍然由 PVC 或玻璃覆層製成,但智能薄膜可以應用於這些結構,或者可以納入溫室設計以提高能源效率。 通常,高端溫室使用生長介質,例如岩棉塊,在不同的生長階段具有經過仔細校準的液體肥料收據,以最大限度地提高作物產量。 二氧化碳施肥有時用於中等技術溫室以提高產量和質量。 中等技術的保護性種植部門將受益於產學合作,以產生先進的科技解決方案,包括高產和優質的新作物基因型、綜合害蟲管理、全自動灌溉施肥和溫室氣候控制,以及作物管理中的機器人輔助和收穫。
2.3. 高科技溫室的科技創新
高科技溫室可以融合作物生理學、灌溉施肥、回收利用和照明方面的最新技術進步。 例如,在大型商業溫室中,“智能玻璃”技術、太陽能光伏 (PV) 系統和 LED 面板等輔助照明可用於提高作物質量和產量。 生產者也越來越多地實現關鍵和/或勞動密集型領域的自動化,例如作物監測、授粉和收穫。
人工智能 (AI) 和機器學習 (MI) 的發展為高科技溫室開闢了新的維度 [24-28]。 人工智能是一組計算機編碼的規則和統計模型,經過訓練可以識別大數據中的模式並執行通常與人類智能相關的任務。 用於圖像識別的人工智能被用於監測作物健康和識別疾病跡象,從而為作物管理和收割做出更快、更明智的決策——如今,這些都是可以實現的
由機械臂代替人工。 物聯網 (IoT) 提供自動化解決方案,可專門針對溫室應用進行定制 [29]。 因此,人工智能和物聯網可以通過控制和自動化農業活動在現代農業領域做出重大貢獻[30]。
在過去十年中,農業機器人領域的研究和開發取得了顯著增長[31-33]。 在澳大利亞,一種接近商業可行性的辣椒自主作物收穫系統被證明,收穫成功率為 76.5% [31]。 歐洲和以色列已經開發出用於給番茄植物去葉、收穫辣椒(甜椒)和為番茄作物授粉的機器人原型 [34,35],並可能在不久的將來實現商業化。
此外,大型高科技溫室的勞動力管理軟件系統將顯著優化工人的效率,改善這些企業的經濟前景。 IT 和工程革命將繼續增強受保護的作物和室內農業,使種植者能夠通過計算機和移動設備監控和管理他們的作物,甚至可以用來進行關鍵農業和
市場決策。 高科技溫室最有可能使澳大利亞受保護的種植業受益,因此對這些設施的持續研究和創新可能會轉化為時間和金錢的良好投資。
2.4. 為未來需求開發垂直農場
近年來,世界各地的室內“垂直農業”發展迅速,特別是在人口眾多、土地不足的國家[36,37]。 垂直農業價值 6 億美元,但在價值數万億美元的全球農業市場中仍然只佔一小部分 [38]。 垂直農業有多種迭代方式,但它們都在完全封閉和受控的環境中使用垂直堆疊的無土或水培生長架,從而實現高度的自動化、控制和一致性[39]。 然而,儘管提供無與倫比的每平方米生產力以及高水平的水和養分效率,但由於能源成本高,垂直農業仍然僅限於高價值和短生命週期的作物。
垂直農業的技術層面——尤其是“智能”溫室的出現——可能會吸引渴望使用新興計算機和大數據技術(如人工智能和物聯網 (IoT) [40])的種植者。 目前,所有形式的室內農業都是能源和勞動力密集型的,儘管自動化和能源效率技術都有很大的進步空間。 最先進的室內農業形式已經在現場提供自己的能源,並且獨立於通用公用電網。 屋頂花園的範圍可以從城市建築頂部的簡單設計到紐約和巴黎市政建築上的企業屋頂企業。 室內垂直農業有著光明的未來,尤其是在 COVID-19 大流行之後,並且由於其在全球食品市場中的份額增加了
高效的生產系統、供應鍊和物流成本的降低、自動化的潛力(最小化處理)以及輕鬆接觸勞動力和消費者。
3. 保護作物中的目標作物
目前,由於室內生長的作物限制以及受保護的作物限制,例如高能源成本(用於照明、加熱、冷卻和運行各種自動化系統),適用於室內農業的作物數量有限,這使得特定的高價值作物成為可能。 41-43]。 然而,如果保護性種植要對
全球糧食安全 [12,13,44]。 用於保護性蔬菜種植的作物品種與那些為耐受廣泛的環境條件而培育的露地生產的作物品種顯著不同,這在保護性種植中並不一定需要。 開發合適的品種將需要優化與被視為的性狀不同的幾個性狀(如自花授粉、不確定生長、健壯的根系)。
理想的戶外作物(圖 2)(摘自 [13])。
圖2。 相對於在野外條件下在室外種植的作物,在受控環境條件下在室內種植的結果作物的理想性狀。
目前,最適合室內種植的水果和蔬菜包括:
• 在藤蔓或灌木上生長的植物(番茄、草莓、覆盆子、藍莓、黃瓜、辣椒、葡萄、獼猴桃);
• 高價值的專業作物(啤酒花、香草、藏紅花、咖啡);
• 藥用和化妝品作物(海藻、紫錐花);
• 小樹(櫻桃、巧克力、芒果、杏仁)是其他可行的選擇[13]。
在以下部分中,我們將更詳細地討論現有的作物和室內農業新品種的開發。
3.1。 在低、中、高科技設施中種植的現有作物
中低技術保護種植系統主要生產番茄、黃瓜、西葫蘆、辣椒、茄子、生菜、亞洲蔬菜和香草。 從面積、水果產量和企業數量來看,番茄是溫室生產的最重要的園藝蔬菜作物,其次是辣椒和生菜[15,45]。
在澳大利亞,大型受控環境設施的開發主要限於為種植西紅柿而建造的設施[15]。 2017 年水果、蔬菜和花卉在田間和受保護種植設施中的 GVP 估計值表明番茄在澳大利亞受保護種植領域的主導地位。
2017 年園藝作物大田和地下生產的總體估計 GVP 最高的是番茄(24%),其次是草莓(17%)、夏季水果(13%)、花卉(9%)、藍莓(7%)、黃瓜(7%)和辣椒(6%),亞洲蔬菜、香草、茄子、櫻桃和漿果各佔不到6%(圖3A)。
圖3. 澳大利亞 2017 年(B)在保護作物下種植的作物的總產值(GVP)估計值(GVP)。
其中,在保護性種植系統中種植的作物的 GVP 最高的是番茄(40%),與花卉(11%)、草莓(10%)、夏季水果(8%)等其他作物相比,差距顯著。 ) 和漿果 (8%),其餘作物各佔不到 5%(圖 3B)。 然而,澳大利亞國內市場已經被溫室番茄飽和,這使得種植業受到保護
有以下兩種選擇:增加這些作物在國際市場上的銷售; 和/或鼓勵該國一些現有的溫室種植者轉向生產其他高價值作物。 受保護種植的單個作物的比例最高的是漿果(85%)和番茄(80%),其次是花卉(60%)、黃瓜(50%)、櫻桃和亞洲蔬菜(各40%)、草莓和夏季
水果(各 30%)、藍莓和香草(各 25%),最後是辣椒和茄子,各 20% [17]。 目前,能源和勞動密集型室內農業僅限於可以在短期內以低能源投入生產的高價值作物 [46,47]
在植物“工廠”中,目前種植的主要作物是綠葉蔬菜和草本植物,因為這些作物的生長期短(因為不需要果實和種子)和高價值 [7],事實上這類作物需要的光照相對較少用於光合作用 [48] 並且因為產生的大部分植物生物量都可以收穫 [46,49]。 提高城市農場作物產量和質量的潛力巨大[12]。
3.2. 行業調查:參與者的利益在哪裡?
確定關鍵研究課題對於提高公共和私人資助的未來受保護作物研究的效率至關重要。 例如,由新南威爾士州農民協會 (NSW Farmers)、新南威爾士大學 (UNSW) 和澳大利亞食品創新有限公司 (FIAL) 發起的未來食品系統合作研究中心 (FFSCRC) 由一個財團組成60多個創始者
行業、政府和研究參與者。 其研究和能力計劃旨在支持參與者優化區域和城郊食品系統的生產力,將新產品從原型推向市場,並實施從農場到消費者的快速、受原產地保護的供應鏈。 為此,FFSRC 提供了一個旨在改善受保護作物的合作研究環境,以提高我們出口優質園藝產品的能力,並幫助澳大利亞成為受保護作物領域科技的領導者。
對參與者進行了調查,以確定室內農業的目標作物。 在確定目標作物的參與者中,對新鮮蔬菜的興趣最大(29%),其次是對水果作物的興趣(22%); 藥用大麻、其他藥草和特殊作物(13%); 本地/本土物種(10%); 蘑菇/真菌(10%); 和綠葉蔬菜(3%)(圖 4)。
圖4. FFSCRC 參與者目前在受保護的種植設施中生產的作物分類,因此,參與者可能有興趣尋找解決方案以在掩護下更高效地種植這些作物。
該調查基於在線提供的參與者信息; 獲取更詳細的信息對於理解和滿足參與者的具體要求至關重要。
3.3. 為環境控制設施培育新品種
可用於改良蔬菜和其他作物的育種技術正在迅速發展 [50]。 在保護性種植這一充滿活力的經濟部門中,市場趨勢和消費者偏好迅速變化,選擇合適的品種至關重要 [44,51]。 有許多研究評估了番茄和茄子等高價值作物在溫室生產中的適應性[52,53]。 新的育種技術 [50] 促進了具有所需性狀的新品種的開發,一些公司已經開始設計在 LED 燈下在受控環境中生長的植物 [20]。 然而,栽培品種主要是為了在高度可變的田間條件下最大限度地提高產量[46]。 耐旱、耐高溫和耐霜凍等作物性狀在大田種植的作物中是可取的,但通常會帶來產量損失
室內農業。
使高價值作物適應室內農業的關鍵性狀包括生命週期短、持續開花、根莖比低、在低光合能量輸入下的性能提高,以及理想的消費者特徵,包括味道、顏色、質地和特定的營養成分[12,13]。 此外,專門為更高質量而育種將產生具有高市場價值的非常理想的產品。 可以對光譜、溫度、濕度和營養供應進行管理,從而改變目標化合物在葉子和果實中的積累 [54,55] 並增加作物的營養價值,包括蛋白質(數量和質量)、維生素 A、C E、類胡蘿蔔素、類黃酮、礦物質、苷和花青素[12]。 例如,自然發生的突變(在葡萄藤中)和基因編輯(在獼猴桃中)已被用於修改植物結構,這將有助於在有限空間內進行室內生長。 在最近的一項研究中,使用 CRISPR-Cas9 對番茄和櫻桃植物進行了工程改造,以結合以下三個理想特徵:矮化表型、緊湊的生長習性和早熟開花。 使用田間和商業垂直農場試驗驗證了由此產生的“編輯”番茄品種在室內農業系統中的適用性[56]。
對分子育種以創造優化作物的回顧討論了通過開發具有健康益處的農作物和食用藥物來增加農產品的附加值 [46]。 開發具有健康益處的農作物的主要方法被確定為積累大量理想的內在營養素或減少不需要的化合物,以及積累有價值的化合物
通常不會在作物中產生。
4. 保護性種植和室內農業的挑戰和機遇
先進的保護性種植和室內農業設施對環境的影響相對較小。 雖然種植作物比許多其他耕作方法更耗能,但減輕天氣影響、確保可追溯性和種植更優質食品的能力促進了優質農產品的持續交付,吸引的回報遠遠超過額外的生產成本[18]。 保護性種植的主要挑戰包括:
• 由於內城和城郊地區的地價高,資本成本高;
• 高能耗;
• 對熟練勞動力的需求;
• 沒有化學控制的疾病管理; 和
• 為室內種植的作物製定營養質量指數——定義和證明產品的質量方面。
在下一節中,我們將討論與受保護作物相關的一些挑戰和機遇。
4.1。 高生產力和高效資源利用的最佳條件
如果種植者要在受控環境中維持具有成本效益的作物生產,則必須更好地了解不同生長階段和各種光照條件下的作物需求。 溫室環境的有效管理,包括其氣候和營養元素,以及結構和機械條件,可以顯著提高水果質量和產量[57]。 生長環境因素會影響植物的生長、蒸散速率和生理週期。 在氣候因素中,太陽輻射是最重要的,因為光合作用需要光,而作物產量與直到光合作用光飽和點的陽光水平成正比。 通常,精確的環境控制需要高能源消耗,從而降低了受控環境農業的盈利能力。 溫室加熱和冷卻所需的能源仍然是那些尋求降低能源成本的主要關注點和目標[6]。 玻璃材料和智能玻璃等創新玻璃技術 [58] 為降低與保持溫室溫度和控制環境變量相關的成本提供了有希望的機會。 如今,創新的玻璃技術和有效的冷卻系統正在被納入溫室設施的保護性種植中。 玻璃材料有可能減少
電力消耗,通過吸收多餘的太陽輻射並將光能重定向以使用光伏電池發電 [59,60]。
然而,覆蓋材料會影響溫室小氣候 [61,62],包括光 [63],因此評估新型玻璃材料對植物生長和生理、資源利用、作物產量和環境質量的影響非常重要。例如二氧化碳、溫度、養分和灌溉都受到嚴格控制。 例如,基於區域規則聚 (2-己基噻吩) (P3HT) 和苯基-C3-丁酸甲酯 (PCBM) 的混合物的半透明有機光伏 (OPV) 已被測試用於種植辣椒植物 (Capsicum annuum)。 在 OPV 的遮蔭下,辣椒植株的果實質量增加了 61%,而在生長季節結束時,遮蔭植株的高度增加了 20.2%[21.8]。 在另一項研究中,屋頂上的柔性光伏電池板導致的 PAR 降低不會影響產量、植物形態、每枝花數、果實顏色、硬度和 pH 值[64]。
一種超低反射“智能玻璃”薄膜 Solar Gard™ ULR-80 [58] 目前正在溫室生產中進行測試。 其目的是實現具有可調節透光率的玻璃材料的潛力,並降低與高科技溫室園藝設施運營相關的高能源成本。 智能玻璃 (SG) 薄膜正被應用於使用商業垂直種植和管理實踐種植蔬菜作物的設施中單個溫室隔間的標準玻璃 [66,67]。 SG 下的茄子試驗證明了更高的能量和施肥效率[42],但也降低了茄子的產量,這是由於光限制光合作用導致的高開花率和/或果實流產率[58]。 所使用的 SG 薄膜可能需要修改以產生最佳光照條件並最大限度地減少對茄子等高碳匯水果的光照限制。
使用智能玻璃等新型節能玻璃材料為降低溫室運營的能源成本和優化目標作物種植的光照條件提供了絕佳機會。 發光農用薄膜 (LLEAF) 等智能覆蓋薄膜具有增強和控制中等技術保護作物的營養生長和生殖發育的潛力。 LLEAF
面板可以在各種開花和非開花作物上進行測試,以確定它們是否有助於增加營養和生殖生長(通過改變支撐植物生長和作物生產力和質量的生理過程)。
4.2. 病蟲害管理
儘管受控的保護性種植設施可以最大限度地減少病蟲害,但一旦引入,如果不使用有毒的合成化學品,控制它們將非常困難且成本高昂。 垂直室內農業允許手動和/或自動(使用傳感技術)密切監測作物的病蟲害跡象,採用新興的機器人技術和/或遙感程序將有助於
及早發現暴發並清除患病和/或受侵染的植物 [7]。
有效管理溫室中的害蟲需要新的綜合害蟲管理(IPM)方法[68]。 適當的管理策略(文化、物理、機械、生物和化學),以及良好的文化實踐、先進的監測技術和精確識別,可以提高蔬菜產量,同時最大限度地減少對農藥施用的依賴。 疾病管理的綜合方法包括使用抗性栽培品種、環境衛生、良好的文化實踐和適當使用殺蟲劑 [44]。 開發新的 IPM 策略可以最大限度地降低勞動力成本和使用化學農藥的需要。 例如,使用新的、商業飼養的、天然有益的蟲子(例如蚜蟲、綠草蛉等)來管理作物害蟲並減少對化學防治的依賴。 測試各種新的 IPM
單獨和組合的策略將有助於為種植者制定針對作物和設施的建議。
4.3. 作物質量和營養價值
受保護的作物全年為種植者和行業合作夥伴提供高產和優質產品 [69]。 然而,種植優質水果和蔬菜需要對營養和質量參數進行高通量測試 [70]。 基本水果品質參數包括水分含量、pH、總可溶性固形物、灰分、果實顏色、抗壞血酸和可滴定酸度,以及包括糖、脂肪、蛋白質、維生素和抗氧化劑在內的高級營養參數; 硬度和失水量測量對於定義質量指標也很重要[66]。 此外,可以將作物產品的高通量質量測試納入自動化溫室運營系統。 篩選可用的作物基因型的質量參數將為種植者和消費者提供新的高價值、營養豐富的水果和蔬菜品種。 需要優化包括生長環境和作物管理實踐在內的農藝策略,以提高這些高價值作物的產量和植物養分密度。
4.4. 就業和熟練勞動力的可用性
保護性種植業的勞動力需求正在擴大(每年>5%),據估計,澳大利亞目前有超過 10,000 人直接受僱於該行業。 儘管自動化程度很高,但大規模保護性種植需要大量勞動力,尤其是在作物種植、作物維護、機械授粉和收穫農產品方面。 隨著需求的增加
對於高技能的種植者來說,具有適當技能的工人的供應仍然很低[18,71]。 城市垂直農業的發展也需要熟練的勞動力,這將為技術人員、項目經理、維護人員以及營銷和零售人員帶來新的職業[7]。 建立多用途商業規模的先進設施將為解決研究問題提供機會,從而進一步實現最大限度地提高多種作物生產力的目標,同時提供未來受保護的種植業可能需要大量技能的教育和培訓。
5。 結論
在採用智能技術的高科技溫室中,通過自動化關鍵和/或勞動密集型領域(如作物監測、授粉和收割)來提高盈利能力的潛力巨大。 人工智能、機器人技術和機器學習的發展為保護性作物開闢了新的領域。 垂直農場只佔全球農業市場的一小部分,儘管是高度能源密集型的,但垂直農業提供了無與倫比的生產力以及高水平的水和養分效率。 如果受保護的作物生產要對全球糧食安全產生重大的積極影響,多樣化作物的經濟生產至關重要。 中低技術保護種植系統主要生產番茄、黃瓜、西葫蘆、辣椒、茄子和生菜作物,以及亞洲蔬菜和香草。
澳大利亞大規模受控環境設施的發展主要限於種植西紅柿。 開發合適的品種需要優化幾個與戶外作物所需的不同的關鍵性狀。 可針對室內農業的關鍵性狀包括作物生命週期縮短、持續開花、根莖比低、在低光合條件下的性能提高
能量輸入和理想的消費者特徵,例如味道、顏色、質地和特定的營養成分。
此外,專門為更高質量、營養更密集的作物進行育種將生產出具有卓越市場價值的理想園藝(以及潛在的藥用)產品。 保護性種植的盈利能力和可持續性取決於開發解決主要挑戰的解決方案,包括啟動成本、能源消耗、熟練勞動力、害蟲管理和質量指數開發。
目前正在研究或試驗的新型玻璃材料和技術進步為解決最緊迫的保護性種植挑戰之一提供了解決方案。 這些進步可能會提供必要的推動力,幫助受保護的種植業過渡到可持續和具有成本效益的能效水平,滿足日益增長的糧食安全需求,同時保持作物質量和營養
內容,並儘量減少有害的環境影響。
作者貢獻:SGC 撰寫了由 DTT、Z.-HC、OG 和 CIC 提供的輸入和修訂的評論所有作者已閱讀並同意手稿的已發表版本。
資金:審查基於未來糧食系統合作研究中心委託和資助的一份報告,該中心支持行業、研究人員和社區之間以行業為主導的合作。 我們還獲得了澳大利亞園藝創新項目(DTT、Z.-HC、OG、CIC 的授權號 VG16070;DTT、Z.-HC 的授權號 VG17003;Z.-HC 的授權號 LP18000)和 CRC 項目 P2 的資金支持-013(DTT、Z.-HC、OG、CIC)。
機構審查委員會聲明: 不適用。
知情同意聲明: 不適用。
數據可用性聲明: 不適用。
利益衝突: 作者宣稱沒有利益衝突。
參考
1. 聯合國經濟和社會事務部。 可在線獲取:https://www.un.org/development/desa/en/news/population/2018-revision-of-world-urbanization-prospects.html(13 年 2022 月 XNUMX 日訪問)。
2. 聯合國經濟和社會事務部。 可在線獲取:https://www.un.org/development/desa/publications/world-population-prospects-2019-highlights.html(13 年 2022 月 XNUMX 日訪問)。
3. 賓斯,CW; 李,MK; 梅科克,B。 託海姆,LE; 納西,K。 Duong, DTT 氣候變化、食物供應和飲食指南。 安努。 Rev. 公共衛生 2021, 42, 233–255。 [CrossRef] [PubMed] 4. Valin,H.; 金沙,RD; 范德門斯布魯格,D.; 納爾遜,GC; 艾哈邁德,H。 布蘭克,E。 博迪爾斯基,B。 藤森,S.; 長谷川,T。 哈夫利克,P。 等。 糧食需求的未來:了解全球經濟模式的差異。 農業。 經濟。 2014, 45, 51–67。 [交叉引用] 5。休斯,N.; 盧,M。 英蘇,W。 Lawson, K. 模擬氣候變化對澳大利亞農場盈利能力的影響。 在 ABARES 工作文件中; 澳大利亞政府:澳大利亞堪培拉,2021 年。[CrossRef] 6. Rabbi, B.; 陳,Z.-H.; Sethuvenkatraman, S. 溫暖氣候下的保護性種植:濕度控制和冷卻方法綜述。 能源 2019, 12, 2737. [CrossRef] 7. Benke, K.; Tomkins, B. 未來糧食生產系統:垂直農業和受控環境農業。 支持。 科學。 實踐。 政策 2017, 13, 13–26。 [CrossRef] 8. Mougeot,LJA 發展更好的城市:城市農業促進可持續發展; IDRC:加拿大安大略省渥太華,2006 年; 國際標準書號 978-1-55250-226-6。
9.皮爾遜,LJ; 皮爾遜,L。 Pearson, CJ 可持續都市農業:盤點和機會。 詮釋。 J.農業。 支持。 2010 年 8 月 7 日至 19 日。 [CrossRef] 10. Tout, D. 西班牙阿爾梅里亞省的園藝業。 地理。 J. 1990, 156, 304–312。 [CrossRef] 11. Henry, R. 應對 COVID-19 大流行的農業和食品供應創新。 摩爾。 工廠 2020, 13, 1095–1097。 [CrossRef] 12. 奧沙利文,C.; 邦內特,G。 麥金太爾,C。 霍克曼,Z。 Wasson, A. 提高都市農業生產力、產品多樣性和盈利能力的策略。 農業。 系統。 2019, 174, 133–144。 [交叉引用] 13. 加利福尼亞州奧沙利文; 麥金太爾,CL; 幹,IB; 哈尼,SM; 霍克曼,Z。 Bonnett, GD 垂直農場開花結果。 納特。 生物技術。 2020, 38, 160–162。 [CrossRef] 14. Cuesta Roble 發布。 全球溫室統計數據。 2019. 在線提供:https://www.producegrower.com/article/cuestaroble-2019-global-greenhouse-statistics/(13 年 2022 月 XNUMX 日訪問)。
15. Hadley, D. 新南威爾士州受控環境園藝產業潛力; 新英格蘭大學:澳大利亞阿米代爾,2017; 頁。 25.
16. 世界蔬菜地圖。 2018 年。在線提供:https://research.rabobank.com/far/en/sectors/regional-food-agri/world_vegetarian_map_2018.html(13 年 2022 月 XNUMX 日訪問)。
17. Graeme Smith Consulting——一般行業信息。 在線提供:https://www.graemesmithconsulting.com/index。 php/information/general-industry-information(13 年 2022 月 XNUMX 日訪問)。
18. Davis, J. 到 2030 年在澳大利亞種植受保護的作物; 澳大利亞受保護的作物:澳大利亞珀斯,2020; 頁。 15.
19. 農家樂。 室內農業狀況; 農業專家:美國紐約布魯克林,2017 年。
20. 室內無土耕作:第一階段:檢查受控環境農業的行業和影響|出版物|世界自然基金會。
可在線獲取:https://www.worldwildlife.org/publications/indoor-soilless-farming-phase-i-examines-the-industry-andimpacts-of-controlled-environment-agriculture(13 年 2022 月 2022 日訪問)。 2 年作物,184 XNUMX
21. 埃默特,CJM; 羅爾,JA; Campoy-Quiles,M.; 基爾查茨,T。 烏爾比納,A。 新澤西州埃金斯-道克斯; Nelson, J. 有機光伏
溫室:半透明光伏的獨特應用? 能源環境。 科學。 2015, 8, 1317–1328。 [交叉引用] 22. Marucci, A.; 贊邦,我。 A.科蘭托尼; Monarca, D. 農業和能源用途的結合:光伏溫室隧道原型的評估。 更新。 支持。 能源修訂版 2018, 82, 1178–1186。 [CrossRef] 23. Torrellas, M.; 安東,A。 洛佩斯,JC; 巴埃扎,EJ; 帕拉,JP; 穆尼奧斯,P。 Montero, JI 阿爾梅里亞多隧道溫室中番茄作物的 LCA。 詮釋。 J. 生命週期評估。 2012, 17, 863–875。 [CrossRef] 24.卡波內托,R.; 福爾圖納,L。 努納里,G。 奧奇平蒂,L.; Xibilia, MG 用於溫室氣候控制的軟計算。 IEEE Trans。 模糊系統2000, 8, 753–760。 [交叉引用] 25.郭,D.; 胡安,J。 ;張,L。 張,J。 Huang, D. 基於表型和機器學習技術的溫室生產中植物根區水分狀況的判別。 科學。 Rep. 2017, 7, 8303. [CrossRef] 26. Hassabis, D. 人工智能:世紀國際象棋比賽。 自然 2017, 544, 413–414。 [CrossRef] 27. Hemming,S.; 德茲瓦特,F.; 埃林斯,A。 ; 里吉尼,我。 Petropoulou, A. 用人工智能遠程控制溫室蔬菜生產——溫室氣候、灌溉和作物生產。 傳感器 2019, 19, 1807. [CrossRef] [PubMed] 28. Taki, M.; Abdanan Mehdizadeh,S.; ;羅哈尼,A。 拉納馬,M。 Rahmati-Joneidabad, M. 溫室模擬中的應用機器學習; 新的應用和分析。 信息。 加工農業。 2018, 5, 253–268。 [交叉引用] 29. Shamshiri,RR; 愛荷華州哈米德; 索普,KR; 巴拉桑德拉姆,SK; 沙菲安,S.; 法塔米耶,M.; 蘇丹,M。 馬恩斯,B。 Samiei, S. 使用與人工智能集成的無線傳感器和物聯網儀器實現溫室自動化; IntechOpen:克羅地亞里耶卡,2021; 國際標準書號 978-1-83968-076-2。
30.蘇比什,A。 Mehta, CR 使用人工智能和物聯網實現農業自動化和數字化。 神器。 英特爾。 農業。 2021, 5, 278–291。 [CrossRef] 31. Lehnert, C.; 麥庫爾,C。 薩,我。 Perez, T. 用於受保護的種植環境的甜椒收穫機器人。 arXiv 2018,arXiv:1810.11920。
32. 萊納特,C.; 麥庫爾,C。 科克,P。 薩,我。 斯塔尼斯,C。 亨騰,EJV; Nieto, J. 農業機器人特刊。 J. 現場機器人。 2020 年 37 月 5-6 日。 [交叉引用] 33. Shamshiri, R.; 韋爾齊恩,C.; 愛荷華州哈米德; 尤爾,IJ; 格里夫特,TE; 巴拉桑德拉姆,SK; 皮托納科娃,L.; 艾哈邁德,D。 Chowdhary, G. 農業機器人研究與開發:數字農業的視角。 詮釋。 J.農業。 生物學。 英。 2018 年 11 月 1 日至 14 日。 [CrossRef] 34. Balendonck, J. Sweeper 機器人採摘第一個辣椒。 格林。 詮釋。 麥格。 格林。 生長。 2017 年 6 月 37 日。
35.袁,T。 張,S。 盛,X。 王,D。 龔,Y。 Li, W. 一種用於溫室番茄花激素處理的自主授粉機器人。 在 2016 年第三屆系統與信息學國際會議 (ICSAI) 論文集上,中國上海,3 年 19 月 21 日至 2016 日; 第 108-113 頁。
36. Meharg,AA 觀點:城市農業需要監測。 自然 2016, 531, S60。 [CrossRef] [PubMed] 37. Thomaier, S.; 斯佩特,K。 亨克爾,D。 迪里希,A。 西伯特,R。 弗賴辛格,UB; Sawicka, M. 城市建築內和城市建築上的農業:零耕地農業 (ZFarming) 的當前實踐和具體創新。 更新。 農業。 食品系統2015, 30, 43–54。 [CrossRef] 38. Ghannoum, O. 復甦的綠芽。 開放論壇。 2020. 在線提供:https://www.openforum.com.au/the-greenshoots-of-recovery/(13 年 2022 月 XNUMX 日訪問)。
39. Despommier, D. 城市耕作:城市垂直農場的興起。 趨勢生物技術。 2013, 31, 388–389。 [交叉引用] 40。楊,J。 劉,M。 盧,J。 苗,Y。 馬薩諸塞州侯賽因; Alhamid, MF 植物物聯網:邁向智能室內農業
連接人、工廠、數據和雲。 暴民。 網絡。 應用程序。 2018, 23, 188–202。 [CrossRef] 41。薩馬拉納亞克,P.; 梁,W。 陳,Z.-H.; 組織,D。 蘭,Y.-C。 可持續保護種植:辣椒生產過程中對溫室能源消耗的季節性影響的案例研究。 能源 2020, 13, 4468. [CrossRef] 42. Lin, T.; 戈茲沃西,M。 查萬,S。 梁,W。 邁爾,C。 加努姆,O。 卡佐內利,CI; 組織,DT; 蘭,Y.-C。
塞圖文卡特拉曼,S.; 等。 一種新型覆蓋材料提高了溫室茄子生產的冷卻能量和施肥效率。 能源 2022, 251, 123871. [CrossRef] 43. Samaraayake, P.; 邁爾,C。 查萬,S。 梁,W。 陳,Z.-H.; 組織,DT; 蘭,Y.-C。 使用多溫度採集點和控制通風設置將受保護的種植設施的能源最小化。 能源 2021, 14, 6014. [CrossRef] 44. 糧農組織。 溫室蔬菜作物的良好農業實踐:地中海氣候區原則; 糧農組織植物生產和保護文件; 糧農組織:意大利羅馬,2013 年; 國際標準書號 978-92-5-107649-1。
45. 園藝創新保護性種植——徵收蔬菜研發差距研究與識別綜述(VG16083)。 在線提供:https://www.horticulture.com.au/growers/help-your-business-grow/research-reports-publications-factsheets-and-more/project-reports/vg16083-1/vg16083/(訪問於13 年 2022 月 XNUMX 日)。
46. Hiwasa-Tanase,K.; Ezura, H. 創造優化作物的分子育種:從基因操作到植物工廠的潛在應用。 正面。 植物科學。 2016, 7, 539. [CrossRef] 47. Kozai, T. 為什麼選擇 LED 照明用於都市農業? 城市農業用 LED 照明; Kozai,T.,Fujiwara,K.,Runkle,ES,Eds。; 施普林格:新加坡,2016; 第 3-18 頁。 國際標準書號 978-981-10-1848-0。
48. Kwon, S.; Lim, J. 通過測量植物生物電勢提高植物工廠的能源效率。 在控制、自動化和機器人學中的信息學; 譚,H.,Ed。 施普林格:柏林/海德堡,德國,2011; 第 641-648 頁。
49.科切塔,G。 卡夏尼,D。 寶格麗,R.; 穆桑特,F。 A.科爾頓; 羅西,M。 Ferrante, A. 蔬菜生產的光利用效率
在受保護的室內環境中。 歐元。 物理。 J. Plus 2017, 132, 43. [CrossRef] 作物 2022, 2 185
50. Jones, M. 澳大利亞蔬菜產業的新育種技術和機遇; 澳大利亞園藝創新有限公司:澳大利亞悉尼,2016 年。
51. Tüzel, Y.; Leonardi, C. 地中海地區受保護的種植:趨勢和需求。 Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Derg。 2009, 46, 215–223。
52. 貝爾古努,V. 番茄的歷史:從馴化到生物製藥。 生物技術。 進階 2014, 32, 170-189。 [交叉引用] [PubMed] 53。 塔赫,D。 索爾伯格,S.Ø.; 普羅亨斯,J。 週,Y。 拉哈,M。 吳,T. 世界蔬菜中心茄子收藏:來源、組成、種子傳播和育種利用。 面前。 植物科學。 2017,8,1484。 [交叉引用] [PubMed] 54。 哈桑,MM; 巴希爾,T。 戈什,R。 李,SK; 裴,H. LED 對生物活性化合物生產和作物質量影響的概述。 分子 2017, 22, 1420。 [交叉引用] 55。 ;皮歐文,C。 奧爾西尼,F。 波西,S。 薩努巴爾,R.; 布雷戈拉,V。 迪內利,G。 詹昆托,G. 用於營養保健品室內園藝的 LED 照明中的最佳紅藍比例。 科學。 園藝。 2015, 193, 202-208。 [交叉引用] 56。 權,C.-T。 何,J。 檸檬,ZH; 卡普阿,Y。 舊金山的赫頓; 範埃克,J。 公園,SJ; 李普曼,ZB 為都市農業快速定制茄科水果作物。 納特。 生物技術。 2020, 38, 182-188。 [交叉引用] 57。 沙姆希里,RR; 瓊斯,JW; 索普,KR; 艾哈邁德,D。 男人,HC; 塔赫里,S. 番茄溫室栽培小氣候評價和控制的最佳溫度、濕度和蒸汽壓不足回顧:綜述。 詮釋。 農學。 2018, 32, 287-302。 [交叉引用] 58。 沙文,SG; 邁爾,C。 阿拉戈斯,Y。 菲利普,JC; 沃倫,CR; 林,H。 賈,B。 洛伊克,我; 卡佐內利,CI; 陳, ZH; 等。 節能膜下的光限光合作用降低茄子產量。 食品能源安全。 2020, 9, e245。 [交叉引用] 59。 蒂默曼斯,GH; 杜馬,射頻; 林,J。 德比耶,MG 雙熱/電響應發光“智能”窗口。 應用 科學。 2020,10,1421。 [交叉引用] 60。 尹,R。 徐,P。 沉,P. 案例研究:上海兩座商業建築的太陽能窗膜節能。 能源建設。 2012, 45, 132-140。 [交叉引用] 61。 金,H.-K。 李,S.-Y。 權,J.-K。 金,Y.-H。 評估覆蓋材料對溫室小氣候和熱性能的影響。 農學 2022, 12, 143。 [交叉引用] 62。 他,X。 邁爾,C。 沙文,SG; 趙,C.-C.; 阿拉戈斯,Y。 卡佐內利,C.; 加努姆,O。 組織,DT; 陳,Z.-H。 光改變覆蓋材料和蔬菜的可持續溫室生產:綜述。 植物生長調節劑。 2021, 95, 1-17。 [交叉引用] 63。 蒂默曼斯,GH; 包邊,S。 巴埃扎,E。 托爾,EAJV; 申寧,APHJ; 德比耶,MG 用於溫室陽光控制的先進光學材料。 進階 選項。 母校。 2020,8,2000738。 [交叉引用] 64。 齊西斯,C。 佩奇利瓦尼,EM; 齊米克利,S.; 梅克里迪斯,E.; 拉斯卡拉基斯,A。 Logothetidis,S. 溫室屋頂上的有機光伏發電:對植物生長的影響。 母校。 今天PROC。 2019, 19, 65-72。 [交叉引用] 65。 阿羅卡-德爾加多,R.; 佩雷斯-阿隆索,J.; Callejón-Ferre, Á.-J.; 迪亞茲-佩雷斯,M. 具有柔性光伏屋頂板的溫室番茄種植的形態、產量和質量(阿爾梅里亞-西班牙)。 科學。 園藝。 2019,257,108768。 [交叉引用] 66。 他,X。 沙文,SG; 哈莫伊,Z。 邁爾,C。 加努姆,O。 陳,Z.-H.; 組織,DT; 卡佐內利,CI 智能玻璃薄膜可減少紅色和橙色辣椒果實品種中的抗壞血酸,而不會影響保質期。 植物 2022、11、985。 [交叉引用] 67。 趙,C。 查萬,S。 他,X。 週,M。 卡佐內利,CI; 陳,Z.-H.; 組織,DT; 加努姆,O. 智能玻璃通過改變光線影響溫室辣椒的氣孔敏感性。 J. 進出口。 機器人。 2021, 72, 3235-3248。 [交叉引用] 68。 皮爾金頓,LJ; 梅塞林克,G。 范倫特倫,JC; 勒莫蒂,K. “受保護的生物防治”——溫室工業中的生物害蟲管理。 生物學。 對照 2010, 52, 216–220。 [交叉引用] 69。 ;桑內維爾德,C。 沃格特,W. 未來溫室生產中的植物營養。 在溫室作物的植物營養方面; Sonneveld, C., Voogt, W., Eds.; 施普林格:荷蘭多德雷赫特,2009; 頁。 393 403。
70.特雷夫茨,C.; Omaye, ST 對溫室中種植的土壤和無土草莓和覆盆子進行營養分析。 食品營養。 科學。 2015, 6, 805–815。 [CrossRef] 71. 為素食行業成員提供繼續教育機會。 澳維格。 2020. 在線提供:https://ausveg.com.au/
文章/offering-further-education-opportunities-to-veg-industry-members/(13 年 2022 月 XNUMX 日訪問)。