新加坡水培升级再造

新加坡的一组科学家发现头发中的角蛋白可以促进该国当地的蔬菜生产和粮食安全。头发和其他生物废料有可能成为水培农业的可持续农业投入。

根据 新加坡食品局 (SFA) 的数据，新加坡消费的食品中超过 90% 是进口的。SFA 城市食品解决方案部主任 Poh Bee Ling 告诉 Food Tank，由于存在多种相互竞争的土地需求，新加坡只有 1% 的土地用于农业。

为减少对其他国家的依赖并确保粮食安全，SFA 致力于实现粮食来源多样化并促进当地生产。“我们正在与当地的农业食品行业合作，以实现我们的‘30 x 30’目标，即到 2030 年建立我们的能力，以可持续的方式在当地生产 30% 的营养需求，”Poh 说。

在供应链的生产端，SFA 提供资金支持当地生产力和技术采用。Poh 说，在 SFA 的支持下，农民可以培养自己的能力，以实现该机构的愿景，即建立一个高科技、创新和可持续的农业系统，有效利用新加坡有限的土地资源。

水培农业可以成为新加坡生产粮食的重要方式。“这在土地稀缺的新加坡很重要，因为可以在屋顶或建筑物内部等空间建立使用水培法的蔬菜农场，”Poh 说。她补充说，这种方法允许种植者优化环境条件，以提高产量、质量或口味。“这可以转化为具有成本效益、质量有保证的产品，这些产品可以长期可持续发展。”

但 Poh 承认水培农业有一个主要缺点。她解释说，有些系统在生长过程中使用不可回收的聚氨酯立方体来支撑植物。生产商正在寻找替代的、可持续的基材，这些基材也不会产生额外的投入成本。南洋理工大学 (NTU) 的科学家们正在研究一种解决方案来应对这一挑战：角蛋白海绵。

NTU 材料科学与工程学院教授兼研究副主席 Ng Kee Woei 博士意识到，目前用于水培农业的许多材料既不可回收也不可生物降解。“最重要的是，它们是天然材料，这意味着它们本身不会为植物提供任何营养，”Ng 告诉 Food Tank。

NTU 研究 团队成功地将植物废料中的纤维素与角蛋白提取物结合在一起，制成了一种可以喂养水培植物的海绵。角蛋白可以从许多生物废料中提取，包括头发、蹄子、羽毛、羊毛和角。这些材料作为在农业系统本身中发现的可持续的、可消耗的投入物是有价值的。

波恩大学的一项 研究 引用了生物资源，包括废物和可再生原材料，作为无土栽培系统的潜在生长介质。 杂货垃圾堆肥、 生物炭和 木纤维 是成功用作水培生长基质的生物资源的例子。

作为一种生物资源，角蛋白是完全可生物降解的。“作为蛋白质，当它们降解时，它们会释放氨基酸，这些氨基酸本身成为植物营养供应的一部分，”Ng 告诉 Food Tank。

但在新加坡推广这一解决方案存在障碍。“头号挑战是缺乏角蛋白供应，”Ng 告诉 Food Tank。“如果你想将其商业化，你将需要一家能够为我们提供质量稳定和大量角蛋白供应的制造商。”

没有角蛋白产业，传统投入仍然便宜得多。“目前，如果我们比较成本，我们将永远无法与农民使用的现有海绵相提并论，”Ng 说。

“我确实相信，如果我们进行适当的成本效益分析，那么我们也许可以研究如果农民使用角蛋白海绵，他们实际上可以节省多少，”Ng 告诉 Food Tank。展望未来，Ng 说还有机会为各种作物或不同环境定制海绵。