導(dǎo)語:垂直農(nóng)業(yè)不會(huì)完全取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),但它必將成為未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的主角之一。
垂直農(nóng)業(yè)不受氣候、季節(jié)、位置和地理?xiàng)l件等的影響,不需要使用農(nóng)田,空間利用率高,可以在城市內(nèi)一年365天不間斷產(chǎn)出蔬菜。
近些年,全球垂直農(nóng)場(chǎng)市場(chǎng)在快速增長(zhǎng)中。據(jù)Grand View Research報(bào)告,2020年全球垂直農(nóng)場(chǎng)市場(chǎng)規(guī)模為33億美元,預(yù)計(jì)2028年將增長(zhǎng)至135億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率將超過19.0%。
聯(lián)合國《世界人口趨勢(shì)報(bào)告》預(yù)測(cè),到2050年,全球人口將達(dá)到98億。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織估計(jì),要跟上人口增長(zhǎng)速度,到2050年,糧食產(chǎn)量必須增加一倍。
然而,在過去的50年里,農(nóng)業(yè)用地的數(shù)量一直保持穩(wěn)定,約占總可用土地的37%,預(yù)計(jì)在未來一段時(shí)間內(nèi),這一數(shù)字也不會(huì)發(fā)生顯著變化。此外,受氣候變化、自然災(zāi)害和環(huán)境污染的影響,農(nóng)作物產(chǎn)量受到顯著影響,持續(xù)增加了農(nóng)業(yè)損失。
有限的耕地能否滿足城市需求是亟需解決的重要議題,很多國家開始把糧食問題視為重中之重。垂直農(nóng)業(yè)因此備受關(guān)注。
在疫情常態(tài)化的背景下,垂直農(nóng)業(yè)的重要性更加凸顯。只要有電源供給,它可以在城際物流阻斷、自然災(zāi)害、惡劣氣候甚至戰(zhàn)爭(zhēng)等極端情況下,保障蔬菜糧食的供給。
單位產(chǎn)量高。垂直農(nóng)場(chǎng)技術(shù)能夠合理達(dá)到更短的生長(zhǎng)周期和更快的收獲,這意味著每年可以在比傳統(tǒng)農(nóng)場(chǎng)小得多的空間內(nèi)種植更多的食物。垂直農(nóng)場(chǎng)單位面積的糧食產(chǎn)量可達(dá)到傳統(tǒng)農(nóng)場(chǎng)的350倍以上。
質(zhì)量產(chǎn)量穩(wěn)定。工業(yè)化的生產(chǎn)使得收獲的作物更加均一,更符合市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn),減少“殘次品”導(dǎo)致的浪費(fèi)。
減少肥料用量。垂直農(nóng)業(yè)能夠?qū)⒂盟繙p少95%的同時(shí),可以通過嚴(yán)控制,防風(fēng)雨,防傳染,來減少對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的需求。
縮短供應(yīng)鏈。這意味著在城市生產(chǎn)的作物直接銷售,減去了很多運(yùn)輸距離和時(shí)間,既能夠保證食物新鮮,又減少了供應(yīng)鏈浪費(fèi)。
一類是類似日本、新加坡這樣人口密集,但土地資源極其缺乏的地方。當(dāng)然,在這些地方,垂直農(nóng)業(yè)已經(jīng)生根發(fā)芽,日本的植物工廠、新加坡的城市農(nóng)業(yè),都是特定模式的垂直農(nóng)業(yè)體系;
另一類區(qū)域則是類似像中東和非洲這些高度缺水、干旱的地區(qū),以及俄羅斯這些常年高冷、不適合種植蔬菜的地區(qū),垂直農(nóng)業(yè)結(jié)合室內(nèi)種植,可以突破自然環(huán)境的不足。
垂直農(nóng)業(yè)永遠(yuǎn)不會(huì)完全取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。但是,垂直農(nóng)業(yè)可能在為高端消費(fèi)者生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品方面發(fā)揮重要作用。
垂直農(nóng)場(chǎng)的產(chǎn)出可以非常精確,因?yàn)橥度牒蜕L(zhǎng)環(huán)境都經(jīng)過精準(zhǔn)控制。但是,實(shí)現(xiàn)高水平的精確度可能比自動(dòng)化溫室的成本更高,而比戶外農(nóng)田種植的成本要高得多的多。
這是因?yàn)榇怪鞭r(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)和所需的投入所決定,包括設(shè)備、種子、光照、養(yǎng)分、溫度、濕度、二氧化碳、勞動(dòng)力和時(shí)間。
降低成本,提高效益是永恒不變的話題。垂直農(nóng)業(yè)未來可期,如何在發(fā)展的道路上解決痛點(diǎn)難題,是我們需要思考的最現(xiàn)實(shí)的問題。
近日,垂直農(nóng)業(yè)公司Oishii啟用了位于新澤西州澤西城的Mugen室內(nèi)垂直農(nóng)場(chǎng)。Mugen在日語里的意思為“無限”,專門用來種植Omakase草莓。
Mugen農(nóng)場(chǎng)面積為74,000平方英尺(約合6874.8 平方米),是目前全球最大的室內(nèi)草莓種植垂直農(nóng)場(chǎng)。該農(nóng)場(chǎng)由安海斯-布希的一處工廠舊址改建而成,將成為Oishii公司的旗艦農(nóng)場(chǎng)和新總部。
通過擴(kuò)大規(guī)模和提升效率,Oishii公司的草莓種植比使用第一代技術(shù)節(jié)水40%,節(jié)能60%,零售價(jià)格也大幅降低。目前Omakase草莓的售價(jià)從50美元/盒降至20美元/盒。即便如此,購買一顆中等大小的Omakase草莓仍然要花1.82美元,一顆大草莓則要花2.50美元。而特別版“初花草莓”的價(jià)格仍然是50美元/盒/6顆,一顆價(jià)格超過8美元。
Omakase草莓是一種稀有而獨(dú)特的品種,最初只在日本本州中部飛驒山脈的田間季節(jié)性出現(xiàn)。Oishii公司依靠機(jī)器人、自動(dòng)化和蜜蜂授粉,在室內(nèi)垂直農(nóng)場(chǎng)重建了日本原產(chǎn)地的環(huán)境特征,讓這些草莓植株實(shí)現(xiàn)全年生長(zhǎng),并能以理想的速度成熟,獲得額外的甜味。
德國柏林的便攜式垂直農(nóng)場(chǎng)創(chuàng)業(yè)公司InFarm總?cè)谫Y額超6億美元,估值達(dá)10億美元,是歐洲垂直農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的首家獨(dú)角獸公司。
目前,Infarm已與30多家主要食品零售商合作,這些合作伙伴來自加拿大、丹麥、法國、德國、日本、盧森堡、荷蘭、英國、美國和瑞士。此外,Infarm已在門店和配送中心部署了1200多個(gè)農(nóng)場(chǎng),節(jié)約了至少4000萬公升的水和5萬平方米的土地。
InFarm主要產(chǎn)品為“室內(nèi)垂直農(nóng)業(yè)系統(tǒng)”,在作物種類和種植數(shù)量上都具有很大擴(kuò)展性。該系統(tǒng)以相同大小的“模塊”為種植單位——通常占據(jù)一個(gè)立式落地柜的一層,在每一層模塊中可以種植不同的植物。用戶可以根據(jù)需要確定模塊的數(shù)量,進(jìn)行自由組合。因此,InFarm可以服務(wù)于多個(gè)場(chǎng)景,包括但不限于超市、雜貨店、餐館、購物中心和學(xué)校。
在每個(gè)種植模塊中都配有傳感器,利用InFarm開發(fā)的區(qū)塊鏈技術(shù)App就可監(jiān)測(cè)植物的生長(zhǎng)情況,此外每層中各類參數(shù)可以進(jìn)行控制,包括溫度、pH值、氧氣含量等,利用大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)植物何時(shí)成熟。InFarm還可以構(gòu)建極端天氣,以適應(yīng)稀有植物的生長(zhǎng)。
目前,Infarm種植超過75種香料、沙拉和綠葉蔬菜。據(jù)悉,公司計(jì)劃于今年新增40種新作物,其中包括蘑菇、圣女果、豌豆和草莓。到2025年,公司計(jì)劃在全球建立100個(gè)種植中心——這相當(dāng)于150萬平方米的農(nóng)田和4.5億株植物。
位于紐約市中心的一個(gè)室內(nèi)垂直農(nóng)場(chǎng):Farm One,號(hào)稱“為全紐約的廚師提供‘特殊食材’”,他們做到配送前1小時(shí)采收,通過自行車和地鐵的方式運(yùn)送到位于紐約城中對(duì)于食材新鮮度要求很高的餐廳和酒吧。
140平方米的地下室內(nèi),五百多個(gè)回收來的椰子殼種植著羅勒花、檸檬草等多種香料。
從生長(zhǎng)到成熟,每個(gè)環(huán)節(jié)所需的光波長(zhǎng)、品質(zhì)及光色均配有精準(zhǔn)、詳細(xì)的記錄,并以“更為節(jié)能”的水培技術(shù),讓耗水量降至傳統(tǒng)農(nóng)場(chǎng)的10%。
相較于之前,特殊食材的運(yùn)送過程極其繁碎。廚師們需要從加州、墨西哥甚至以色列訂購食材空運(yùn)到紐約,因而一定程度上將產(chǎn)生塑料、泡沫以及紙箱等包裝材料的浪費(fèi)。
如今,從對(duì)作物、葉片大小到生長(zhǎng)日期(新鮮度),F(xiàn)armOne會(huì)根據(jù)廚師所提出的要求在農(nóng)場(chǎng)里分批種植,這意味著更加保鮮、品種多樣的蔬食將同時(shí)出現(xiàn)在人們的餐桌上。
紐西蘭在2019年發(fā)表的研究報(bào)告指出,垂直農(nóng)業(yè)只適合種植綠葉蔬菜與草本植物,無法取代能種植多種農(nóng)作物的常規(guī)耕種方式。
不過,隨科技持續(xù)改進(jìn),垂直農(nóng)場(chǎng)不能栽種主糧的局限性,終于取得突破進(jìn)展了。新加坡淡馬錫基金會(huì)與淡馬錫生命科學(xué)研究院攜手進(jìn)行的“大樓種稻”試點(diǎn)項(xiàng)目,剛于2022年2月完成,成功在垂直農(nóng)場(chǎng)中種出稻米。
研究人員先在溫室中培育“淡馬錫米”的稻苗。這款特種稻米較常見的品種矮小,適合在較擁擠的環(huán)境中成長(zhǎng)。它不僅具有抗蟲害能力,還兼?zhèn)淞己玫哪秃敌裕稍?個(gè)星期沒水灌溉的情況下繼續(xù)生長(zhǎng)。同時(shí),其生長(zhǎng)周期短至4個(gè)月,故此一年可以有3次收成。
當(dāng)?shù)久绨l(fā)芽后,便會(huì)被轉(zhuǎn)送到6層樓高的垂直農(nóng)場(chǎng),試驗(yàn)中的淡馬錫米被栽種在頂層大約兩平方米大小的土壤中。負(fù)責(zé)管理農(nóng)場(chǎng)的科技公司Netatech,使用精密滴灌系統(tǒng),精準(zhǔn)調(diào)控水與養(yǎng)分供應(yīng),直接輸送到稻苗根部。
種植區(qū)設(shè)有傳感器,南宮28娛樂平臺(tái)藉由物聯(lián)網(wǎng)與人工智能系統(tǒng),監(jiān)測(cè)稻米的生長(zhǎng)狀態(tài)與環(huán)境變化,一旦發(fā)現(xiàn)環(huán)境變得高溫干燥,即會(huì)自動(dòng)調(diào)整灌溉。因此,工作人員每周只需到場(chǎng)檢查一次,確保農(nóng)場(chǎng)裝置運(yùn)作正常即可,令人力成本得以大幅減省。
除此以外,傳統(tǒng)稻田以漫灌方式栽種稻米,平均每公斤米需用到2,500公升水,惟在垂直農(nóng)場(chǎng)中使用滴灌法種米,每公斤米只需使用約750升水,耗用的水資源大減7成。
在土地、勞動(dòng)力資源較為匱乏的日本,農(nóng)業(yè)公司Spread建造了兩間酷似“集裝箱”的工廠。其中,位于京阪奈科技城的Techno Farm,是全球最大的自動(dòng)化垂直農(nóng)場(chǎng)。
要想進(jìn)入,需要全身防護(hù)、清潔雙手,再經(jīng)過消毒池、風(fēng)淋室。其潔凈度要求堪比醫(yī)藥工廠。
這所“AI農(nóng)場(chǎng)”的灌溉、收割幾乎全交由機(jī)械臂打理。一層層堆棧起的托盤有序排列著,機(jī)械臂正熟稔地“栽種”新發(fā)嫩芽的生菜;白色或紫紅色的LED燈,徹夜通明。這些適時(shí)而變的“光”,可24小時(shí)無間斷地輔助一批批作物完成“光合作用”。
農(nóng)場(chǎng)里的機(jī)器人具備圖像識(shí)別功能,通過對(duì)圖像特征的識(shí)別來判斷作物成熟情況。機(jī)器人的使用極大提高了生產(chǎn)效率,目前日產(chǎn)生菜3萬棵,在未來5年內(nèi)有望將日產(chǎn)量提高到50萬棵。
Techno Farm采用水耕(hydroponic)與氣霧耕(aeroponic)技術(shù),能夠?qū)⑺Y源的損失減少到最小。全新的回收、過濾、消毒系統(tǒng),還可以將98%的廢水回收再利用。
近日,美國哥倫比亞廣播公司發(fā)布一則報(bào)道介紹到,在懷俄明州杰克遜市中心的垂直農(nóng)場(chǎng)內(nèi),0.1英畝(約等于0.61畝)的小地塊每年生產(chǎn)100000磅(約45.36噸)的農(nóng)產(chǎn)品。
該垂直農(nóng)場(chǎng)屬于Vertical Harvest公司,據(jù)悉,Vertical Harvest成立于2016年,是一家致力于可持續(xù)農(nóng)場(chǎng)和食品的水培垂直農(nóng)業(yè)公司。
Vertical Harvest創(chuàng)始人Nona Yehia說:“在杰克遜有四個(gè)月的生長(zhǎng)季節(jié),所以我們很想延長(zhǎng)這個(gè)時(shí)間。如今,在下雪的季節(jié),我們?nèi)阅転橄M(fèi)者生產(chǎn)西紅柿等農(nóng)產(chǎn)品。”
Vertical Harvest也重新定義了杰克遜關(guān)于誰可以成為農(nóng)民的概念,43名員工中有19名患有精神或身體殘疾。據(jù)悉,Vertical Harvest的農(nóng)場(chǎng)是為無障礙而設(shè)計(jì)的,并通過為殘疾人開發(fā)的招聘實(shí)踐來配備人員。
福來,“農(nóng)業(yè)農(nóng)村部品牌專家工作委員會(huì)委員”“中國人民大學(xué)品牌農(nóng)業(yè)課題組組長(zhǎng)單位”“河北農(nóng)業(yè)品牌顧問單位”“云南省綠色食品牌顧問單位”
以“戰(zhàn)略就要尋根,品牌就要找魂”的福來方法論,“責(zé)任至上、極致制勝”的福來價(jià)值觀,為政府和企業(yè)提供戰(zhàn)略、品牌、產(chǎn)品、創(chuàng)意、傳播的系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)服務(wù)。
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