■ 林慧珍
農業正破壞著我們的環境,而全球的可耕地已不足以養活2050年時的95億人口。
在玻璃高樓里種植作物可大幅減少使用化石燃料產生的廢氣,并能將原本污染河川的城市污水加以回收利用。
一塊街區大小、30層樓高的農場可以在破壞程度更少的情況下,生產相當于9.6平方千米戶外農場所生產的食物。
世界各地許多城市的都市規劃者都在研究垂直農場,目前已有的水耕溫室則可作為垂直農場的研究基礎。
為了喂飽全世界68億人口,人們已經用掉大約一個南美洲大小的土地來種植糧食與飼養牲畜,留下了驚人的農業足跡。
人口學家預測,到了2050年,地球將有95億人口。平均每人每天至少需要6280.2焦耳熱量,若農業生產方式仍維持現狀,要養活所有人,還需擴增850萬平方千米的土地,相當于巴西的大小。要取得這么多新的可耕地根本不可能,套句美國著名幽默作家馬克·吐溫的名言:“買地吧,以后就沒了。”
此外,全世界可用的淡水,有70%被用于農業灌溉,使得水源受到肥料、殺蟲劑、除草劑與泥沙的污染而無法飲用,倘若這趨勢不變,某些人口密集地區將沒有安全飲用水可用。農業活動也使用大量化石燃料(在美國就有20%的汽油與柴油消耗在這上面),除了排放溫室氣體之外,食物價格也是個課題,因為食物價格已和燃油價格產生關聯,這種聯動機制導致2005年~2008年全世界大多數地區的食物價格幾乎上漲1倍。
一些農業經濟學家認為,解決之道是推動更集約的農業,由少數幾家高度機械化耕作的集團,選用基因改造作物,并使用更強效的農藥,栽培出更高產量的作物。這項解決方案即使能實現,也只是個短期的補救辦法,因為氣候的快速變化不斷改造農業景觀,讓最復雜的戰略也失效。
美國奧巴馬政府上臺后不久,能源部長朱棣文便提醒大眾,氣候變遷可能導致加州的農業在21世紀末消失無蹤。
此外,如果我們繼續為了取得新的耕地而形成大規模“死區”,把大部分河口、甚至有些海洋變成一潭死水。
要擔心的還不只這些,沙門氏菌、霍亂弧菌、大腸桿菌、痢疾桿菌等透過食物造成感染,每年造成許多人死亡;瘧疾及血吸蟲病等致命的寄生蟲感染更是問題,尤其在東南亞以及非洲、中美洲與南美洲的許多地區,因為工業肥料太貴,農民經常利用糞便作為肥料,使得寄生蟲更容易散播感染,影響到大約25億人的健康。

我們顯然需要徹底改變,一種策略性的轉變,幾乎能排除上述的所有問題:在垂直農場里進行嚴格控制條件的室內種植。在城市既有空地興建高樓或在屋頂設置大型多層溫室來種植作物,可在用水更少、垃圾制造量更少的情況下常年生產糧食,而且傳染病的風險更低,也不必耗費化石燃料來使用機械或從遙遠農村長途運輸。
垂直耕作是我們養活自己及未來新增人口的革命性方法,食物將因而變得更美味可口。
我接下來要描述的工程乍聽之下也許夸張,但工程師、城市規劃師與農業學家仔細檢閱過相關的必要技術后都認為,垂直耕作不但可行,更應該實際試行。
蓋高樓來種菜。
基于許多理由,日益擁擠的人類文明需要替代的農耕方法。但封閉的城市摩天大樓真的是一個切實可行的選擇嗎?
是的。一部分原因是,在室內種植作物已經很平常。有3種技術已成功運用在世界各地,分別是滴水灌溉、氣霧耕與水耕。滴水灌溉是將植物種植在構槽里,構槽中裝有蛭石等質輕而可使用多年的惰性物質,小水管穿梭在植物之間,將帶有營養物質的水精確滴灌在每株植栽的根部,避免像傳統灌溉法浪費大量的水。
氣霧耕在1982年由賀必克發明,后來又經過NASA科學家改良,做法是將植物懸掛在充滿了水汽與養分的空氣中,免去了對土壤的需求。
現代水耕法則是農業經濟學家吉瑞可在1929年發明的,植物栽種在無土溝槽里,溶有養分的水流灌其間。“二戰”期間,有超過360萬千克的蔬菜,是在南太平洋島嶼以水耕法生產,供應當地的同盟國部隊。
時至今日,水耕溫室為室內耕種的原理提供了有力的佐證:作物可以終年生產,并免于各種可能毀去所有收成的旱災與水災,在理想的生長與成熟條件下,產量可以達到最大,同時能將傷害人體的病原體減至最少。