論立體農場對我國農作物發展的幾點思考

【摘要】：農業我國是國民經濟的支柱產業，對于擁有10 幾億人口的超級大國而言，農業的發展在未來的發展市場上具有舉足輕重的作用和價值。然而，國內農業的發展存在著極大的困難和弊病，使得傳統農業生產方式不可維繼。為此本文根據對國內農業市場的發展趨勢和前景進行了詳細的分析和探討。

【關鍵詞】：農業發展;現狀;生態破壞;立體農場;能源再利用

隨著人類經濟的發展和人口不斷膨脹，地球的資源正在被日漸耗損。目前80%的可耕地已被利用，而人口仍然以每年2%的速度遞增，預計到2050年，全球人口將達95億，屆時可耕地面積將不足以供養這么多人口。耕地面積急劇縮水，糧食供應日益緊缺以及人口的不斷增長，使得人與地球之間的矛盾突顯，關系惡化。

1.1 "我國農業現狀

我國的農業資源總量在全球各國中居于前列，但對于人均占有量而言，卻比世界平均水平低，且近幾年有呈現逐年減少的趨勢。伴隨著社會經濟的快速發展，對農業資源的占用也逐漸擴大，資源匱乏將制約著我國農業的進一步發展。

我國農業的生產方式引起了極大的危機，尤其表現在盲目的追求產量，導致生態環境的破壞。至上世紀八十年代起，我國就開始采取無機耕作技術，即大量使用農藥與化肥進行農業生產，這種方式雖然提升了糧食的產量，在一定程度上緩解了人口和糧食之間的矛盾。但是，與此同時也給生態環境帶來了新的問題，最終導致農業生態效益和經濟效益的降低。

1.2 "問題的提出

隨著經濟快速增長和城市的發展，隨之會給城市帶來諸多問題：城市化現象嚴重、世界人口暴增，大氣污染、農耕用地貧瘠、淡水資源匱乏，糧食緊缺以及可再生能源的殆盡。這些問題都將對人類未來生活造成危害。較早提出的城市立體綠化、城市農業化在不同程度上緩解了城市環境現狀。但糧食緊缺問題仍是人們無法徹底解決的城市難題。

1.3 我國農業的發展前景與對策研究

1.3.1 加大農業科技投入

我國是世界農業大國，但我國在農業發展中仍然面臨著許多的問題與挑戰。因此，增進農業發展、實現農業可持續發展是我國必須解決的問題之一。實行符合我國國情的生態農業是促進我國農業發展的必經之路。

1.3.2生態農業模式——立體農場

城市立體農場概念最初是由美國哥倫比亞大學環境學家提出的。城市立體農場是欲將大規模在農村或遠離城市地區的農業生產回歸城市，即將農產品、牲畜養殖農業環節放到可模擬農作物生長環境的多層建筑物中，并通過能源加工處理系統，實現城市糧食與能源的自給自足。其構造模式完全顛覆了人類幾千年來的耕種方式，農作物第一次離開其賴以生長的土地，在高樓中成長、收割。垂直化的空間可最大限度提高城市土地利用率，增加涼水產量，減少運輸成本。

2. 立體農場

2.1 "立體農場的優點

氣候方面：全年種植業;室內的lh㎡當于戶外的4～6h㎡，甚至更多。沒有因氣候而引起的農業歉收，例如干旱、洪水、害蟲。

生態方面：所有立體式農場種植出來的食物都有機生長：沒有除草劑、殺蟲劑和肥料。它實質上將農場用地歸還給自然，通過回收利用污水，減少了農業的營養流失，節約農業用水量。保存了生態系統的功能，而且還很大程度地減少了很多農作物內部的傳染病的影響范圍。

能源方面：立體式農場很大程度地減少化石燃料的適用（不使用拖拉機、犁、船）。它還可以將大里城市廢置資產轉換成食品生產中心;為城市中心創造了可持續的環境。立體式農場可以減少針對天然資源的武裝沖突的影響范圍，例如水資源和耕地資源。擴大農作物生產面積和產量，可全年持續不斷地供應農產品，不受季節限制。

2.2 "功能概述和技術支撐

功能概述：立體農場將依靠水耕法的有機農業技術，無需農藥和合成肥料，也沒有污染物注入水道。灌溉水來自處理過的雨水，水的循環使用和有效利用可大大緩解水危機;會高效地生產糧食和蔬菜瓜果，城市中農場大廈林立，消除了重型機械和農業設備的大量使用。

技術支撐：由于垂直農場位于城市中心，消除了運輸及相關的環境影響。室內種植不會受到洪水、干旱、颶風等自然災害造成的影響。各類農作物將得到密切監測，并得到準確的生長條件，從而提高產量。三種澆灌方式：滴灌（節約水資源及肥料、高效吸收）、無土種植和水培。每種作物的環境條件將受到嚴格控制，使作物得到最大限度地生長，同時還減少了水分和養分的使用。在采光方面：LED技術可實現能源供給，能源將來自像太陽和風能等可再生資源，太陽能存儲轉化，24小時光照。

2.3立體農場案例

加拿大“空中農場

加拿大滑鐵盧大學的高登-格拉夫設計了一種“空中農場”，或許可以幫助喜歡綠色的加拿大人實現在城市里植物作物和能源自給自足。在“空中農場” 設計方案中，這棟55層的建筑表面覆蓋一層植被。這種水耕農場通過燃燒自身的農場廢物進行發電，產生的能量可以滿足整棟建筑50%的能源需求，而另一半的能源則來自城市廢物。

蜻蜓垂直農場

比利時建筑設計師文森特-卡爾博特根據蜻蜓的雙翼設計了一種所謂的“蜻蜓垂直農場”。這種設計方案或許可以解決紐約羅斯福島食品長途運輸的問題。在這棟132層的巨型建筑中，包括了28個不同的農業生產領域，可以供應水果、蔬菜、肉類、牛奶和魚類等各種農副產品。這棟建筑還包含有多個實驗區、辦公區和居住區等生活空間。

3. 立體農場對未來我國農作物發展的影響

3.1遠景

立體農場是能夠在封閉的城市摩天大樓被利用的。其一是因為室內種植農作物已經是很普遍做法：三種主要技術——滴灌、空栽（亦稱無土種植法）和水培——已經在全世界成功推廣應用。所渭滴灌，就是作物的扎根于由類似蛭石這種質量輕、持久耐用的惰性材料制成水槽里。細長的導管連接每一株作物，把富含養料的水精確地滴到根莖部，節省了大量用傳統灌溉的方式浪費掉的水。空栽技術是把作物懸在半空中，由水蒸汽和養料灌輸，連泥土也省了。今天，水培溫室為室內種植提供了基本依據：作物每年都有收成，旱澇災害不再使顆粒無收。最重要的是，種植者可以自由選擇水培生產場所而不需要考慮室外環境條件，諸如土壤、降水或溫度等。室內耕作可以在任何水和能量供應充足的地方進行。

3.2現實憂慮

立體農場最現的實問題就是房地產的價格已經過高，在經濟上是否可行的問題。立體農場雖然承受不起城市繁華地段的地價，但每座大城市都有為數不少的閑置地段和利用的屋頂，一些閑置的土地和和廢棄的樓盤可以轉化為立體農場。

3.3期盼

今天，眾多開發商、投資商、市長和城市規劃師已成為立體農場的擁護者，還表達了建造一座立體農場模型的強烈愿望。他們都意識到如果要為下一代建立穩定的食物來源的話，現在就必須立即行動起來。他們咨詢了成本、投資回報、能源和水的利用以及收獲潛力等尖銳的問題。他們還考慮到了農場濕度過大，天長日久會侵蝕結構梁的問題，各處水泵和氣泵的動力問題，還有規模經濟的問題。這些具體的答案需要工程師、建筑師、室內農學家以及商人來逐一解答。也許嶄露頭角的工程師和經濟學家會主動開始尋找解決方案。為使立體農場的遠景成為現實，規劃師必須避免包括上述缺陷在內的其他違反科學規律的冒險，我國未來農業發展的前途是光明的。

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