到2050年,世界人口預(yù)計(jì)將達(dá)到90億,據(jù)估計(jì),糧食產(chǎn)量必須增長(zhǎng)70%,才能滿足全球人口的糧食需求。這意味著在接下來的30年里,農(nóng)場(chǎng)必須產(chǎn)出前所未有的更多數(shù)量的糧食。但是當(dāng)前的耕地?cái)?shù)量并不能滿足,并且由于全球(包括荒漠化和洪水)的負(fù)面影響,也不能砍伐更多的森林來耕種,加劇溫室效應(yīng)。提高生產(chǎn)效率成為了唯一出路。而便是除了傳統(tǒng)增產(chǎn)抗逆等技術(shù)外,最有效的農(nóng)業(yè)技術(shù)變革,垂直農(nóng)業(yè)必將成為未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的主角之一。
垂直農(nóng)業(yè)是一種完全受控的作物生產(chǎn)方式,能控制環(huán)境的溫度,光照,氣體和濕度,以在有限的空間內(nèi)最大化作物產(chǎn)量。同時(shí)也能夠規(guī)避風(fēng)雨和氣候變化。通常用很少的土壤和水,使用精確配比的營(yíng)養(yǎng)液支持植物生長(zhǎng)。
垂直農(nóng)業(yè)在包括城市在內(nèi)的耕地稀缺的地區(qū),是一種十分高效的食物生產(chǎn)方法,利用垂直堆疊的方式生產(chǎn)農(nóng)作物,只占用很少的面積,也可以在建筑、集裝箱等多種工業(yè)空間進(jìn)行生產(chǎn)。
全年可不間斷生產(chǎn),一年四季都能隨心所欲地安排生產(chǎn)計(jì)劃,所有產(chǎn)品都是“應(yīng)季”作物。
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,南宮28登錄入口又減少了供應(yīng)鏈浪費(fèi)。
首先垂直農(nóng)場(chǎng)需要的電量巨大,這也是目前相關(guān)技術(shù)正在進(jìn)步的領(lǐng)域,尤其在照明設(shè)備,南宮28登錄入口LED燈為植物提供光照以進(jìn)行光合作用,當(dāng)前在全球范圍內(nèi)大約60%的電能仍然來源于化石燃料,這也會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體。目前,技術(shù)進(jìn)步使農(nóng)用LED燈的效率在不斷提高,但是除濕和冷卻系統(tǒng)也要消耗很多電能。
而建造垂直農(nóng)場(chǎng)時(shí),需要的玻璃、鋼材和混凝土等建筑材料,需要經(jīng)營(yíng)者投入不菲的前期成本,同時(shí)制造這些材料也會(huì)產(chǎn)生很高的二氧化碳排放量;在生產(chǎn)時(shí),也要持續(xù)的運(yùn)營(yíng)成本,大量的化肥需求也會(huì)產(chǎn)生成本和環(huán)保上的壓力。
另外,垂直農(nóng)場(chǎng)并不用于當(dāng)前所有的農(nóng)作物,比如玉米、小麥。垂直農(nóng)場(chǎng)需要適合它的作物,要馴化和設(shè)計(jì)新的遺傳作物才能發(fā)揮垂直農(nóng)場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn),比如生長(zhǎng)迅速、容易接受人工光源、植株低矮等特點(diǎn)。康奈爾大學(xué)的一位教授計(jì)算,如果在室內(nèi)種植小麥,那么用該小麥制成的一塊面包的電力成本將為11美元。
隨著技術(shù)進(jìn)步,垂直農(nóng)業(yè)未來必將發(fā)揮優(yōu)勢(shì),融入城市,成為多元農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的重要部分。