俄乌战争已延续超过一个月，为全球经济带来不同层面的冲击，除笔者之前提及的能源危机与货运塞港外，更引发了粮食安全的疑虑。随着乌克兰与俄罗斯两大欧洲粮仓几近停摆，近期小麦价格持续上涨，一些高度依赖小麦进口的国家，面对粮食短缺的可能性与日俱增，促使许多国家重新检讨其粮食政策：或是增加对智慧农业的投资，或是改用替代性蛋白质（Alternative Protein），取代农产品用于生产饲料。

面临二战以来最大粮食危机

   一直以来，乌克兰被誉为“欧洲粮仓”，坐拥全球肥沃黑土总面积约4成，其谷物出口总量仅次于美国，兼且是葵花籽油、菜籽油等种子油的最大出口国。至于俄罗斯，则是世上最大的小麦出口国，与乌克兰加起来，占全球小麦总出口量的33%，其玉米出口也占全球的19%。战事爆发后，俄、乌两国农业停摆，令到全球粮食贸易出现巨大缺口。

   更严重的是，俄罗斯作为全球最大的化肥供应国，在战事期间要求国内化肥生产商减少出口，刺激化肥价格飙涨，使农产品生产成本大增。《彭博》报道指，美国佛罗里达州坦帕市的氨态氮肥价格暴升43% 至每公吨1,625美元（约12,675港元），创下29年来价格新高。

   在高成本压力下，食品生产商因利润大幅下滑，暂缓投资和扩大粮食生产，以致全球供应更见短绌，粮食涨价进一步加剧。根据联合国农粮组织的数据，2022年2月食品价格指数已创下30年以来的历史新高，危及全球粮食安全；尤其是发展中国家被迫以高价入口小麦等主粮，让本已紧张的资金更见短绌，有机会造成国家财政危机，触发社会动荡。

   联合国世界粮食计划署表示，俄乌战争使全球粮食问题雪上加霜，这将是自二战以来人们所见过最严重的。联合国环境规划署更指出，这场战事让早已粮食供应不足的阿富汗、也门、以及非洲东北部，情况更加恶化。

日本藉智慧农业增粮食产能

   为求实现粮食安全，推动可持续发展的智慧农业将成为当务之急。以日本为例，粮食自给率仅为40%，主要原因是其国土有三分之二为山地，适合耕种的平地较少，而且农民严重老化，平均年龄高达67岁。日本如要提升粮食生产力，唯有以高科技辅助农业。2016年，日本政府推出农业升级计划，运用人工智能、大数据、物联网来进行农业改革。

   针对农业劳动力短缺的问题，加速农业自动化无疑是有效解方。成立于2019年的农业机械人初创公司AGRIST，研制出具备人工智能的采收机械人“L”，能够在28秒内采摘一个甜椒。就算在甜椒尚未成熟时，农民也可以派遣“L”进驻农田，拍摄甜椒不同生长阶段的影像，让其人工智能学习分析，之后便有能力判断甜椒是否有病害，更可以预测收成。

AGRIST所研发的“L”采收机械人，吊在温室的空中钢缆上，可以无视农地地面的恶劣状况，在温室穿梭往返。（资料来源：AGRIST官网）

具备人工智能的“L”机械人能够以高准确度采摘甜椒，采收期间还可替农作物剪除多余的枝干。（资料来源：AGRIST官网）

采收后的甜椒会收藏于“L”机械人的“腹部”。（资料来源：AGRIST官网）

   “L”的最大特色是，不在地面行走，而是采用悬吊式设计，沿着温室的空中钢缆移动。这样不但可以避开农田的烂泥坑或落叶等障碍物，还可以省却在农地地面铺设轨道的成本与时间。它的机身重量约16公斤，单次充电后可以连续运作4小时。

   此外，日本农场又开始引入智慧农业系统，藉由人工智能向缺乏经验而又想务农的年轻人提供各式建议，包括最适合的农作物与种子品种，以及最佳收成时间等，让他们可以尽快上手，缩短艰苦的摸索期。

垂直农场缓解耕地不足问题

   面对耕地不足的问题，室内垂直农场（Vertical Farm）便成了可行的解决方案。日本最大芽菜供应商村上农园投资35亿日元（约2.25亿港元），在山梨县兴建日本最大的全人工照明垂直农场，为地下二层、地上一层的建筑结构，总面积逾9,260平方米。

村上农园在日本本州山梨县盖建了青花菜芽垂直农场，从控制光照、种植方式到采收与包装，均实现全面自动化。（资料来源：村上农园官网）

   这座垂直农场采用中央培植系统来专门种植青花菜芽（Broccoli Sprouts）：首先利用金属探测器检查种子内是否有异物混入，跟着透过先进仪器精准计算清洗和浸泡时间，然后放入专用的圆形培育箱，用LED灯作为种植时的光照，并通过传感器全程监控温度、湿度和二氧化碳含量。

   栽植3天后，青花菜芽便可以收成。穿上无尘衣的工作人员把它从培育箱取出后，放上自动搬运机械人，运送到洗净室，接受自动化清洗和脱水；最后由人员搭配机器进行质量检定，再包装出货。在垂直农场的自动化运作下，青花菜芽收成量可提高至传统种植方式的3倍，年产量达到7,000万包农产品。

经过清洗和浸泡的种子，会被放入圆形培育箱，利用LED灯进行光照种植。（资料来源：翻摄村上农园YouTube影片）

自动搬运机械人会把采收后的青花菜芽送入洗净室，进行自动清洗与脱水。（资料来源：翻摄村上农园YouTube影片）

   日本智慧农业推行初期，效果不太理想，营运成本比传统耕种方式还要高。幸好，随着无人机、传感器等科技日渐成熟，价格拾级而下，再加上经验累积，目前日本智慧农业已来到起跑阶段。日本矢野经济研究所评估，2019年日本智慧农业市场规模为158.7亿日圆（约10.2亿港元），到2025年可望成长至442.8亿日圆（约28.46亿港元）。

昆虫源蛋白质替代传统饲料

   除以高科技来提升农业产能外，利用替代性蛋白质来降低农产品用于制造饲料的比例，也是缓解粮食危机的考虑方案之一。以欧盟为例，每年消耗的谷物有60%是用作牲畜饲料，假如转用昆虫源蛋白质来制造饲料，便可释放出大量谷物，供给人类食用。

   2013年，联合国粮食及农业组织发表《可食用昆虫：食物与饲养安全的未来展望》报告，提出昆虫在粮食安全中可担当关键角色。昆虫含有丰富蛋白质和维生素，养殖过程中无需使用抗生素，而且温室气体排放量只有养牛的200分之1；如用虫粉取代黄豆来充当牲畜饲料，还可避免森林被大量砍伐。

   事实上，欧盟委员会在2017年正式准许，面包虫、黑水虻、家蝇、外米拟步行虫、家蟋蟀、带状蟋蟀、以及牙买加蟋蟀，作为水产养殖动物的复合饲料成分；到2021年，更进一步允许昆虫源蛋白质作为猪与家禽饲料、以及宠物食品。

   当下欧洲有19家、亚洲有8家公司投入昆虫源蛋白质饲料生产，当中的领跑者要数法国初创企业Ynsect，凭着近350项自动化昆虫培育技术专利，成功取得逾4亿美元（约31.2亿港元）的融资。2015年，该公司建立了全球首座昆虫养殖垂直农场，大量培育黄粉虫和水牛粉虫的幼虫，即是俗称的“面包虫”。

法国建垂直农场培育面包虫

   Ynsect的垂直农场分为两个区域：一个是昆虫培育区，机械手臂会搜集虫卵，喂食幼虫，让它们成长到1至2公分，达到最理想的蛋白质含量比例；另一个则是食品制造区，把培育区中95%已成长的面包虫转移这里，进行蒸熟、消毒、碾碎、以及风干，制成食品和油产品；其余5%则会保留下来，负责繁衍后代。另外，昆虫粪便亦会被收集起来，作为有机肥料的原料。

Ynsect现正于法国亚眠市兴建第二座昆虫养殖垂直农场，建筑物高度接近40米。（资料来源：Ynsect脸书专页）

   2021年5月，Ynsect第二座垂直农场在法国北部城市亚眠（Amiens）正式施工兴建，落成后将是全球最大昆虫垂直农场，预计年产量达到20万吨饲料，足够喂养3至4成每年法国人食用的鲑鱼。

除法国厂房外，Ynsect于2021年4月宣布收购荷兰面包虫养殖公司Protifarm，取得后者位于荷兰的生产基地，让Ynsect在全球昆虫蛋白质市场中保持领先地位。（资料来源：Ynsect官网）

   那么，昆虫真的可以完全取代传统饲料吗？有外国研究比较了6种昆虫与大豆粕、鱼粉等现有饲料的成分，结果显示昆虫的蛋白质、脂肪、钙、磷含量，并不逊于大豆粕和鱼粉。此外，植物蛋白质通常缺乏动物生长所需的蛋氨酸、亮氨酸等必需氨基酸，惟昆虫却拥有。由此可见，昆虫源饲料的营养价值可能比传统饲料更胜一筹。

2021年，欧洲食品安全局通过面包虫的安全许可，能够合法添加于食品制程中。（资料来源：Ynsect脸书专页）

   更重要的是，昆虫饲养能在垂直农场内作业，透过高密度的饲养方式，在同样面积的土地上可产出更多饲料，让生产更有效率。饲料占畜牧产品生产成本的65%至80%，故此业者一向对饲料价格非常在意。暂时昆虫源饲料的价格仍高于大豆粕，对畜牧业者的吸引力有限，反而较有机会先取代高价位的鱼粉。

   英国银行巴克莱（Barclays）看好替代性蛋白质的市场前景，预测2030年前昆虫食品市场的投资金额有望达到80亿欧元（约624亿港元）。

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