垂直农场：在摩天大楼里种庄稼

时间：2023-04-30 21:06:20 资料我要投稿

相关推荐

垂直农场：在摩天大楼里种庄稼

作者：

山西科技报 2015年14期

芥末番茄沙拉酱的味道美极了，但不同寻常的并非只是它的味道，还有其独特的生长环境——伦敦南部的大街地底下二战时留下的防空洞——这可能是世界上最独特的农场了。按计划，它将在今年下半年实现商业化生产。

这个地下农场将为伦敦的店铺和饭店供应“微绿食品”（用蔬菜种子发芽长出的微小蔬菜苗，可以用来做沙拉、蔬菜汤、三明治及其他一些餐饮产品的配菜。嫩芽产品虽小，营养价值却高，是一般食品的数倍），这种当地生产的高级沙拉植物不是生长在田间地头，而是种植在大城市的中心地带，甚至生长在终日不见天日的地方。

听起来似乎像是天方夜谭，让人难以置信。实际上，伦敦的地下防空洞并不是第一个“室内农场”，世界其他地方的一些种植者已经开始完全利用室内灯光来种植植物了，这会是另一场重大农业耕种方式变革的开端吗？

向上垂直和向下垂直

一个新的农业发展趋势正在以不同的新名词出现：“城市农业”、“室内农场”或“垂直农场”。美国普渡大学园艺学家卡瑞·米切尔介绍说，垂直农场的初衷是通过向空中发展的农场，解决农业生产发展与农业用地之间的矛盾。设计者期望，在城市摩天大楼和高层建筑上种植的各种植物，可以满足整个城市人口的需求。

但这种美好的设想要成为现实，却是说来容易做起来难。一些尝试者开始将垂直农场的理想变成现实。在离美国芝加哥不远的用废旧工厂仓库改建的一个绿色农场里，巨大而密集的一层层架子上，种植了各种药草、沙拉植物。

LED照明的出现，使得这种无阳光的垂直耕种方式成为可能。虽然现有的LED照明在将电能转化为光能方面并不比最新的钠灯更有效率，但关键是，它所集中的热量却要少得多，因此它“可以安置在离植物更近的地方，令植物可以在架子上生长。”美国犹他州州立大学（洛根）的布鲁思·布格比说。这意味着在较小的空间里可以生产更多的庄稼。在日本宫城农场里的16层种植架上，庄稼可以一年四季生长，据报告称，其产量是露天田野农场的100倍。

“如果没有LED照明，这几乎是不可能的。”零碳食品公司的创始人之一斯蒂文·德林说。也正是这家公司，开办了伦敦的地下农场。但布格比指出，更需要考虑的是室内农场人工光照的高成本问题。但室内农场的拥护者称，由于LED光照的发展，使得农场发展不再局限于只能种植利润空间极大的植物了。有人预测，未来的室内农场甚至可能有助于解决世界粮食危机。

将传统温室“立体”“升高”

立体循环产量高

水培法是垂直农场采用的主要技术，它将植物种在不含土壤的水槽中，溶解了各种营养物质的水则在水槽内循环。

刘教授表示，在水培温室里，室内农作物可以全年生长，时常造成绝收的旱涝灾害得以避免，作物产量可以达到最大。由迪克森·戴斯波米尔教授带领的垂直农场项目组通过调查显示，室内一亩的耕作产量等同于室外四到六亩的耕作产量。

更为重要的是，水培法使种植者不用担心室外环境条件，只要有足够的水分和能量供应，室内种植可以在任何地方进行，而且不会破坏土壤的结构。

按照戴斯波米尔教授对于垂直农场的设想，每栋大楼不仅能种百种果蔬，还不产生垃圾，可以用垂直农场实现真正的城市可持续生活：城市废水可以作为灌溉用水重新回收利用，残存的固体废弃物以及不可食用的植物体都可以通过焚烧来制造驱动涡轮的蒸汽，为农场供电。对此，刘教授认为这相当于一个立体循环农业，确实是可操作的。

造价成本非常高昂

有专家认为，为了最大限度地改善环境、节约能源，垂直农场应建设在城市中心。这样，既可以减少运输费用和运输中产生的污染，也可以将多余的农田还原为森林。此外，农作物可以直接利用来自城市的有机垃圾和不合杀虫剂的生活废水。

在中国的大城市中适合建垂直农场吗？刘教授表示，它涉及许多高科技因素，如环保治污、能源再生、生物遗传等等，其造价成本非常高昂，就目前我国的情况来看，暂时并不需要建这么一个高成本的垂直农场。但是，它为城市如何节约土地实现粮食自给自足提供了新思路，各种研究可以为将来做好技术上的储备。

室内农场是否更绿色、更环保

“在室内农场种植一些特色产品卖到专门市场上去，这样的经营模式是可行的。”布格比说，“但在垂直农场种植主要粮食作物的想法是荒谬的。”据美国康奈尔大学的路易斯·艾尔布莱特估算，在人工光照下种植可以做成一条面包的麦子所需付出的电费账单高达23美元。

同时，正如许多人所担心的那样，室内农场是否更绿色、更环保？据已退休的艾尔布莱特的计算，完全用美国电网发电提供光照种植每公斤莴苣的碳排放高达8公斤。“百分之百的光代表着大量的二氧化碳。”他说。根本的问题是，将化石燃料、风能或太阳能转化为电，然后转化为光，是一个极其低效高能耗的过程，在这个过程中浪费的能量高达90%。

对艾尔布莱特计算数字的普遍反对意见是，这些数字已过时，没有将现代技术的飞速发展考虑进去。德林和“绿识农场”的负责人罗伯特·科兰吉罗也对这个结果有所质疑：“田间耕种、温室培育和室内农业之间很难进行比较，城市农业是一个新兴行业，对其分析我们要慎之又慎。”

目前没有一家公司能提供数据证明，室内农业比传统农业或温室种植产生更少温室气体排放。德林指出，与莴苣相比，微绿产品生长期更短，产量更高。米切尔也认同道：与其他作物相比，微绿产品所消耗的能量更少，因为它们能从种子中获得所需的部分能量。

“可控环境农业”的发展条件与设想

“零碳食品”公司将从可更新能源供应商那里购电，用可更新能源提供光照用电显然比使用电网供电更能减少排放。但布格比认为，室内农业的大规模生产仍然会对环境造成很大影响。据他估算，即使LED和太阳能面板的效率相对更高，完全依靠太阳能提供光照所需要的太阳能面板面积将是植物生长面积的13倍。庞大的太阳能面板阵列的制造也是一个高能耗过程。另外还有安装问题，如何在不占用农田和野生动植物栖息地的情况下妥善安置这些太阳能面板呢？

米切尔认为，包括传统温室栽培和室内农业在内的“可控环境农业”或“环控设施农业”已经具备了一定的发展条件，例如，在美国更低的能源成本使得室内农业辅助光照不再难以承受。

室内农业的发展对于遏制气候变化未必就是一个坏消息，艾尔布莱特和弗雷迪亚尼认为，通过一些改进措施，如更好的隔热条件、更智能化的温度控制系统等。在气候控制温室里生产食品的碳足迹可大大减少，从而使得在城市里或城市周边生产食品成为一种绿色环保的选择。一些创新设想正在不断尝试之中，正如弗雷迪亚尼所说，“这将成为未来的发展趋势。”

联系电话：0351-4159087

【垂直农场：在摩天大楼里种庄稼】相关文章：