成长:垂直农业如何运作

与到2050年，全球人口将超过100亿在美国，以可持续、高效和经济有效的方式为每个人提供足够的食物的挑战正变得越来越重要。摆脱季节性天气模式的限制，克服运输挑战，显著提高产量，“垂直农业”的增长趋势可能预示着未来的粮食生产。

几千年来，人类一直在耕种土地获取食物。但是，近几个世纪以来，由于工业革命、生活水平提高和死亡率下降，地球上的人口急剧增加，对传统农业的压力不断增加。

虽然现代技术提高了产量，但目前世界上超过11%的土地面积被用于作物生产，造成了从栖息地清理到土壤退化等一系列环境挑战，并给我们星球的资源带来巨大压力。

此外，随着城市的扩张，适宜耕种的土地与大量消费其农产品的人口之间的距离正在扩大，从而提高了交通的影响。

除了这些挑战之外，不断变化的气候正在扰乱季节性天气模式，而且在快速扩张地区附近缺乏合适的土壤。

一个潜在的解决方案是“垂直农业”的发展趋势。“垂直农业”的概念是，将老旧的大片农田压缩成规模小得多的工厂式农田，在那里条件可以优化，产量可以显著提高。

上图:垂直农场使用多层控制环境来显著提高产量(图片由AeroFarms提供）.

之类的设备Aerofarms”在新泽西州，作物是在封闭的环境中生产的，从光照、环境温度到土壤条件和养分，几乎所有的一切都受到了仔细的控制。

与传统的作物农场相比，该设施使用了广泛的垂直货架来优化空间，使其位于一个更小的场地上，更接近既定的城市区域。

这样的位置减少了运输范围或“食物里程”需要运输的产品到消费者，减少了二氧化碳的排放。

撇开地理因素不谈，可控条件的创造带来了许多好处。

首先，作物生产过程不受季节性天气模式的影响，而季节性天气模式极易受到气候变化造成的破坏。

在垂直农场，照明、水和温度都可以进行优化，以消除气候风险并提高产量。因此，像MIRAI在东京附近的设施世界上最大的城市它们的产量是传统作物农场的50至100倍。

控制环境的使用还消除了传统农场必须考虑的鸟类和昆虫造成的损失，减少了使用有害农药的需要，并提高了农产品的质量。

上图:通过消除天气和虫害等外部因素，垂直农场可以用更少的杀虫剂生产出更有营养的食物。

垂直农场还优化了作物获得的营养水平，解决了在主要城市区域附近找到足够范围的合适耕地的挑战。

在许多情况下，土壤被完全去除，作物在薄膜上种植，并喷洒富营养的溶液。

当然，垂直农场也有其局限性，批评人士指出，维持这样精致的环境所需要的能源水平。

虽然这些担忧是合理的，但一些垂直农场是由可再生技术提供动力的，并回收了许多资源。

使用节能的LED照明降低了电力消耗，而蓝色和红色的光源运行更加经济。

上图:使用蓝色和红色LED照明使垂直农场运行更经济(图片由AeroFarms提供）.

优化的作物生产过程还允许垂直农民减少用水量，许多垂直农场采用雨水收集系统。有些甚至收集和回收在受控环境中凝结的水。

这种封闭循环的方法还有一个额外的好处，就是防止营养物和肥料破坏土地或被河流和溪流冲走。

尽管在城市地区建造垂直农场的成本和土地可获得性具有挑战性，但许多设施都找到了家妄集装箱，旧工厂和废弃的仓库。

上图:改造废弃的建筑可以降低垂直农场的初始成本。（图片由“成长城市农场”提供）.

更复杂的方案，如下面的NAB工作室的提议，甚至可以看到垂直养殖的概念扩大到包括鱼和蜂蜜的生产，同时重新连接消费者与食品生产过程，并为周围社区建立可持续的工作。

以上和下面: NAB工作室的垂直农场提案(图片由NAB工作室提供）.

虽然垂直概念仍然只占全球食品生产行业的一小部分，但它为我们不断扩大的人口提供的好处可能会使农业景观倾斜90度。