垂直農(nóng)業(yè)，能否成為未來農(nóng)業(yè)新趨勢？

本刊記者|柴帆

如果說，未來你能夠在自己家里的陽臺上、辦公樓外墻間采摘蔬菜、鮮花、谷物，會不會感到很吃驚？現(xiàn)在，通過在高樓間栽種各種各樣的農(nóng)作物，垂直農(nóng)業(yè)將這一設(shè)想變成了現(xiàn)實。

垂直農(nóng)業(yè)這一概念最早由美國哥倫比亞大學(xué)教授迪克遜·德斯帕米爾提出，他希望在由玻璃和鋼筋建成的光線充足的建筑物里種植本地食物。在德斯帕米爾看來，到2050年，世界人口的80%都將居住在城市中，屆時全球人口總數(shù)將增至92億，其中大多數(shù)來自發(fā)展中國家。

這些新增城市人口的食物保障將會是很大的問題。根據(jù)德斯帕米爾的構(gòu)想，利用垂直農(nóng)業(yè)技術(shù)，城區(qū)內(nèi)一幢30層的摩天大樓能夠養(yǎng)活5萬紐約曼哈頓區(qū)的居民。160座這種建筑物，就能為紐約所有人提供全年的糧食。

如火如荼的國外垂直農(nóng)業(yè)

垂直農(nóng)業(yè)是一種新型室內(nèi)種植方式，它的出現(xiàn)在于解決資源與充分利用空間，它采用無土溶液栽培方式，可以將污水轉(zhuǎn)化成電力，大大降低能源成本，同時能夠提供更多的食物。

有專家認(rèn)為，垂直農(nóng)業(yè)可能是農(nóng)業(yè)的未來，相比于普通田地里種植的作物將節(jié)約95%的水。在一般的栽培方法是保水和重用的營養(yǎng)幾乎完全當(dāng)系統(tǒng)被配置為一個閉環(huán)，這將需要更少的水和進(jìn)口營養(yǎng)。最重要的是，垂直農(nóng)業(yè)將傳統(tǒng)農(nóng)場解放出來，用來種植更多樹木，從而減少大氣中的二氧化碳含量，減緩全球變暖過程。而且，垂直農(nóng)場本身就在都市，可以直接運往有需要的地方，從而節(jié)約運輸成本，并減少運輸帶來的污染。

新加坡等嚴(yán)重依賴于進(jìn)口食品的國家早就開始了對垂直農(nóng)業(yè)更大規(guī)模的實踐。新加坡有547萬人，卻沒有多少農(nóng)田和農(nóng)業(yè)，90%以上的食物需要進(jìn)口。新加坡垂直農(nóng)場（EDITT）是新加坡預(yù)計建筑的可持續(xù)性概念建筑。

EDITT大廈高26層，將盡可能多的太陽能電池板堆積到855平方米的狹小空間內(nèi)，令這棟大廈至少40%的用電量都來自太陽能。大廈將全部采用已回收材料和可回收材料建設(shè)，外立面一半的區(qū)域?qū)⒎N植當(dāng)?shù)赜袡C(jī)植物。除了使用再生材料，EDITT大廈還將采用雨水收集系統(tǒng)、中水系統(tǒng)等環(huán)保技術(shù)，同時可能還有一個將污物轉(zhuǎn)換為生物氣的項目。

2017年，在F50主辦的全球資本峰會上，美國初創(chuàng)公司AeroFarms把土地“折疊”起來。為了應(yīng)對農(nóng)田流失，AeroFarms公司決定建立垂直農(nóng)場。這家農(nóng)場建在紐瓦克市，距離紐約曼哈頓僅1小時路程。它占地6500平方米，將是世界上最大的垂直農(nóng)場，每年可產(chǎn)90萬公斤食物，比戶外農(nóng)田產(chǎn)量增加75%，耗水則可減少95%。

AeroFarms每年使用22種作物進(jìn)行輪種，不分季節(jié)，食物產(chǎn)量驚人。先進(jìn)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不會對土壤造成侵蝕，殺蟲劑、水量使用以及碳排放都大量減少，有時候甚至完全不需要。據(jù)悉，在技術(shù)越來越成熟后，AeroFarms將可以收獲20次，同時產(chǎn)出約91萬公斤的蔬菜。相較于傳統(tǒng)的土地耕種，比如紐約州的室外農(nóng)場，那怕是在好年份，每年也僅能收獲3次萵苣。

此外，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、不適合種植蔬菜的國家，也已經(jīng)發(fā)力或者有垂直農(nóng)場技術(shù)方進(jìn)入。據(jù)一份對中東和非洲垂直農(nóng)業(yè)市場2017年～2021年的分析報告指出，中東和非洲垂直農(nóng)場的供應(yīng)商，恰好是垂直農(nóng)場當(dāng)前的幾個重要參與者，如美國的AeroFarms，新加坡的 SkyGreens 等。

2017年7月，日本首富孫正義旗下的軟銀愿景基金，給位于加州南舊金山的一家農(nóng)業(yè)科技公司Plenty 的 B 輪融資砸下 2 億美元。孫正義認(rèn)為，Plenty公司具有幫助提升大城市周圍農(nóng)作物產(chǎn)量的潛力，能變革現(xiàn)在的食品體系，提升人類生活質(zhì)量。

借助于愿景的投資，Plenty希望從硅谷這個全球科技頂尖地出發(fā)，到全球超過100 萬常住居民的大都會區(qū)周邊，用不到 30 天的時間，建立起500 個這樣的農(nóng)場，用不到1%的土地，1%的水，只用合成肥料，不用農(nóng)藥，種出最新鮮、最好吃的農(nóng)產(chǎn)品。

垂直農(nóng)業(yè)在我國發(fā)展緩慢

單幼霞是浙江農(nóng)林大學(xué)2015級園藝學(xué)研究生，2015年，在拜耳作物科學(xué)和澳大利亞未來農(nóng)場主聯(lián)合舉辦的主題為“如何應(yīng)對全球饑餓問題”的全球青年農(nóng)業(yè)峰會上，單幼霞提出，在城市爛尾樓里建垂直農(nóng)場，通過循環(huán)技術(shù)處理城市生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物，實現(xiàn)肉類、蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品的全年供應(yīng)。

單幼霞說，中國在城市發(fā)展過程中，產(chǎn)生了很多爛尾樓，如果能夠利用相應(yīng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，將這些爛尾樓全部利用起來，建設(shè)成為“垂直農(nóng)場”，既能夠美化城市環(huán)境，凈化空氣，又能夠為城市就近提供安全的農(nóng)產(chǎn)品。

據(jù)估算，垂直農(nóng)業(yè)的成本每平方米高達(dá)5000元至10000元，一棟高質(zhì)量的垂直農(nóng)場可能需要數(shù)十億美元。顯然，單幼霞并沒有足夠的資金建設(shè)一個成熟的垂直農(nóng)場。單幼霞表示，她準(zhǔn)備先和團(tuán)隊一起鉆研“微型垂直農(nóng)場”，然后再把規(guī)模擴(kuò)大到一個房間、一幢樓。

除了像單幼霞這樣的個人研究者，在我國，一些大的農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)和公司也開始著手這一項目。北京源于自然生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰荆ㄒ韵潞喎Q“源于自然”）是一家以室內(nèi)外墻體綠化為核心業(yè)務(wù)的創(chuàng)新型公司，在該公司的網(wǎng)站簡介上寫著，公司承接室內(nèi)外植物墻立體垂直綠化，垂直花園設(shè)計建設(shè)。

垂直花園是把植物種植在墻面上。目前國內(nèi)使用的種植結(jié)構(gòu)主要有鋪貼式種植毯、PE種植盒、不銹鋼拼接式。垂直花園應(yīng)用場景非常廣，比如學(xué)校、商場、餐廳、咖啡館、酒店、辦公室、公司前臺、家庭等，如果是在南方可以應(yīng)用在室外，比如隧道出入口、大廈的外墻、廣場、街景等。

源于自然的負(fù)責(zé)人趙杰表示，“當(dāng)時之所從事這一行業(yè)，是認(rèn)為垂直花園在國外已經(jīng)很普遍了，但在國內(nèi)一線城市都非常少見，就認(rèn)定在國內(nèi)市場前景很好就進(jìn)入了這一領(lǐng)域，另外還有一個重要因素是現(xiàn)在環(huán)境污染比較嚴(yán)重，空氣質(zhì)量也不好，垂直花園有個非常重要的功能就是可以凈化室內(nèi)外空氣，特別是在空間比較小的室內(nèi)，凈化空氣效果比較明顯”。

趙杰認(rèn)為，在國外垂直農(nóng)業(yè)如雨后春筍一般發(fā)展的同時，我國的垂直農(nóng)業(yè)發(fā)展似乎顯得有些落寞。在我國，垂直農(nóng)業(yè)很難大面積推廣開來，對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)來說，垂直農(nóng)業(yè)僅是一種補(bǔ)充和創(chuàng)新思維。

“以垂直花園為例，垂直花園作為垂直農(nóng)業(yè)的一個細(xì)分領(lǐng)域，目前，國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r不是很好，主要是因為當(dāng)前我國認(rèn)可垂直花園的客戶比較少，行業(yè)市場推廣力度不夠大，一些不專業(yè)的人看到垂直花園有利可圖，在沒有經(jīng)過嚴(yán)格的專業(yè)培訓(xùn)，就直接開門營業(yè)，結(jié)果可想而知，垂直花園做完以后，植物不到一個月就會出現(xiàn)大量死亡，導(dǎo)致了客戶認(rèn)為垂直花園技術(shù)在國內(nèi)不成熟，后來想做的客戶都不敢做了。”趙杰說。

垂直農(nóng)業(yè)的前景尚未明確

垂直農(nóng)業(yè)解決了“城市為什么只能消耗食品，而不是生產(chǎn)食品”的問題。相較于傳統(tǒng)農(nóng)場，垂直農(nóng)場具有占用地表面積少、便于管理、易于防治病蟲害、單位地表產(chǎn)能更高、24小時不間斷生產(chǎn)、工業(yè)化和自動化控制、農(nóng)作物向高產(chǎn)小型化方向發(fā)展、凈化城市大氣的作用、節(jié)約大量耕地面積等優(yōu)點。這些優(yōu)點促使眾多創(chuàng)新者為其趨之如鶩。

中國農(nóng)科院中環(huán)易達(dá)公司（以下簡稱“中環(huán)易達(dá)”）是我國最早開始實踐垂直農(nóng)業(yè)的企業(yè)之一，其董事長魏靈玲曾公開表示，“工業(yè)化蔬菜種植的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大田種植，在某些更加嚴(yán)格的環(huán)境控制系統(tǒng)下甚至可以將單產(chǎn)效率提高上百倍?！?/p>

據(jù)悉，在中環(huán)易達(dá)不到2萬平方米的植物生產(chǎn)車間里，以工業(yè)化運作體系生產(chǎn)出來的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和收益頗為驚人，如果完全商業(yè)化運作，每年僅種植農(nóng)產(chǎn)品的收入就可以達(dá)到1000萬元。

雖然垂直農(nóng)業(yè)在我國商業(yè)上的應(yīng)用尚不成熟，國內(nèi)尚未出現(xiàn)整棟的垂直農(nóng)業(yè)項目。但當(dāng)前，眾多地產(chǎn)商們紛紛瞄準(zhǔn)了這項頗有前景的項目。從外形上看，垂直農(nóng)場和一般的辦公大樓沒有任何區(qū)別，高度大都在30到40層樓之間，每層都可以栽種各種各樣的農(nóng)作物，根據(jù)不同農(nóng)作物的生長特點進(jìn)行科學(xué)的分層種植。

所有農(nóng)作物都會在人工監(jiān)控的環(huán)境下生長，根據(jù)農(nóng)作物的生長發(fā)育情況，調(diào)整農(nóng)場里的溫度、濕度、以及光等環(huán)境條件，來滿足農(nóng)作物生長的需求。由于垂直農(nóng)場中的作物需要大量利用電能進(jìn)行成長，美國堪薩斯州土地研究所的研究人員認(rèn)為，如果想利用垂直農(nóng)業(yè)取代美國全年的小麥生產(chǎn)，僅照明用電需要的電量就是美國所有電站1年生產(chǎn)總電量的8倍。

很顯然，垂直農(nóng)業(yè)的高能耗背離了綠色發(fā)展的初衷。趙杰認(rèn)為，垂直農(nóng)業(yè)要想有長遠(yuǎn)發(fā)展，必須先解決高成本，能源消耗大，適合種植的作物種類少等問題。趙杰說，“雖然當(dāng)前垂直農(nóng)業(yè)有很多問題出現(xiàn)，但還是希望以后公司的業(yè)務(wù)范圍能夠從單一的垂直花園擴(kuò)展到垂直農(nóng)作物等更多的領(lǐng)域，下一步，我們可能向立體蔬菜種植發(fā)展。”