垂直農業，能否成為未來農業新趨勢？

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？現在，通過在高樓間栽種各種各樣的農作物，垂直農業將這一設想變成了現實。

垂直農業這一概念最早由美國哥倫比亞大學教授迪克遜·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，屆時全球人口總數將增至92億，其中大多數來自發展中國家。

這些新增城市人口的食物保障將會是很大的問題。根據德斯帕米爾的構想，利用垂直農業技術，城區內一幢30層的摩天大樓能夠養活5萬紐約曼哈頓區的居民。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業

垂直農業是一種新型室內種植方式，它的出現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。

有專家認為，垂直農業可能是農業的未來，相比于普通田地里種植的作物將節約95%的水。在一般的栽培方法是保水和重用的營養幾乎完全當系統被配置為一個閉環，這將需要更少的水和進口營養。最重要的是，垂直農業將傳統農場解放出來，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，垂直農場本身就在都市，可以直接運往有需要的地方，從而節約運輸成本，并減少運輸帶來的污染。

新加坡等嚴重依賴于進口食品的國家早就開始了對垂直農業更大規模的實踐。新加坡有547萬人，卻沒有多少農田和農業，90%以上的食物需要進口。新加坡垂直農場（EDITT）是新加坡預計建筑的可持續性概念建筑。

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，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，外立面一半的區域將種植當地有機植物。除了使用再生材料，EDITT大廈還將采用雨水收集系統、中水系統等環保技術，同時可能還有一個將污物轉換為生物氣的項目。

2017年，在F50主辦的全球資本峰會上，美國初創公司AeroFarms把土地“折疊”起來。為了應對農田流失，AeroFarms公司決定建立垂直農場。這家農場建在紐瓦克市，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場，每年可產90萬公斤食物，比戶外農田產量增加75%，耗水則可減少95%。

AeroFarms每年使用22種作物進行輪種，不分季節，食物產量驚人。先進的農業系統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。據悉，在技術越來越成熟后，AeroFarms將可以收獲20次，同時產出約91萬公斤的蔬菜。相較于傳統的土地耕種，比如紐約州的室外農場，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，以及俄羅斯這些常年高冷、不適合種植蔬菜的國家，也已經發力或者有垂直農場技術方進入。據一份對中東和非洲垂直農業市場2017年～2021年的分析報告指出，中東和非洲垂直農場的供應商，恰好是垂直農場當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業科技公司Plenty 的 B 輪融資砸下 2 億美元。孫正義認為，Plenty公司具有幫助提升大城市周圍農作物產量的潛力，能變革現在的食品體系，提升人類生活質量。

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，到全球超過100 萬常住居民的大都會區周邊，用不到 30 天的時間，建立起500 個這樣的農場，用不到1%的土地，1%的水，只用合成肥料，不用農藥，種出最新鮮、最好吃的農產品。

垂直農業在我國發展緩慢

單幼霞是浙江農林大學2015級園藝學研究生，2015年，在拜耳作物科學和澳大利亞未來農場主聯合舉辦的主題為“如何應對全球饑餓問題”的全球青年農業峰會上，單幼霞提出，在城市爛尾樓里建垂直農場，通過循環技術處理城市生活和農業生產中的廢棄物，實現肉類、蔬菜、水果等農產品的全年供應。

單幼霞說，中國在城市發展過程中，產生了很多爛尾樓，如果能夠利用相應的農業技術，將這些爛尾樓全部利用起來，建設成為“垂直農場”，既能夠美化城市環境，凈化空氣，又能夠為城市就近提供安全的農產品。

據估算，垂直農業的成本每平方米高達5000元至10000元，一棟高質量的垂直農場可能需要數十億美元。顯然，單幼霞并沒有足夠的資金建設一個成熟的垂直農場。單幼霞表示，她準備先和團隊一起鉆研“微型垂直農場”，然后再把規模擴大到一個房間、一幢樓。

除了像單幼霞這樣的個人研究者，在我國，一些大的農業機構和公司也開始著手這一項目。北京源于自然生態環保科技有限公司（以下簡稱“源于自然”）是一家以室內外墻體綠化為核心業務的創新型公司，在該公司的網站簡介上寫著，公司承接室內外植物墻立體垂直綠化，垂直花園設計建設。

垂直花園是把植物種植在墻面上。目前國內使用的種植結構主要有鋪貼式種植毯、PE種植盒、不銹鋼拼接式。垂直花園應用場景非常廣，比如學校、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。

源于自然的負責人趙杰表示，“當時之所從事這一行業，是認為垂直花園在國外已經很普遍了，但在國內一線城市都非常少見，就認定在國內市場前景很好就進入了這一領域，另外還有一個重要因素是現在環境污染比較嚴重，空氣質量也不好，垂直花園有個非常重要的功能就是可以凈化室內外空氣，特別是在空間比較小的室內，凈化空氣效果比較明顯”。

趙杰認為，在國外垂直農業如雨后春筍一般發展的同時，我國的垂直農業發展似乎顯得有些落寞。在我國，垂直農業很難大面積推廣開來，對于傳統農業來說，垂直農業僅是一種補充和創新思維。

“以垂直花園為例，垂直花園作為垂直農業的一個細分領域，目前，國內的發展狀況不是很好，主要是因為當前我國認可垂直花園的客戶比較少，行業市場推廣力度不夠大，一些不專業的人看到垂直花園有利可圖，在沒有經過嚴格的專業培訓，就直接開門營業，結果可想而知，垂直花園做完以后，植物不到一個月就會出現大量死亡，導致了客戶認為垂直花園技術在國內不成熟，后來想做的客戶都不敢做了。”趙杰說。

垂直農業的前景尚未明確

垂直農業解決了“城市為什么只能消耗食品，而不是生產食品”的問題。相較于傳統農場，垂直農場具有占用地表面積少、便于管理、易于防治病蟲害、單位地表產能更高、24小時不間斷生產、工業化和自動化控制、農作物向高產小型化方向發展、凈化城市大氣的作用、節約大量耕地面積等優點。這些優點促使眾多創新者為其趨之如鶩。

中國農科院中環易達公司（以下簡稱“中環易達”）是我國最早開始實踐垂直農業的企業之一，其董事長魏靈玲曾公開表示，“工業化蔬菜種植的效率遠遠高于大田種植，在某些更加嚴格的環境控制系統下甚至可以將單產效率提高上百倍。”

據悉，在中環易達不到2萬平方米的植物生產車間里，以工業化運作體系生產出來的農產品產量和收益頗為驚人，如果完全商業化運作，每年僅種植農產品的收入就可以達到1000萬元。

雖然垂直農業在我國商業上的應用尚不成熟，國內尚未出現整棟的垂直農業項目。但當前，眾多地產商們紛紛瞄準了這項頗有前景的項目。從外形上看，垂直農場和一般的辦公大樓沒有任何區別，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作物，根據不同農作物的生長特點進行科學的分層種植。

所有農作物都會在人工監控的環境下生長，根據農作物的生長發育情況，調整農場里的溫度、濕度、以及光等環境條件，來滿足農作物生長的需求。由于垂直農場中的作物需要大量利用電能進行成長，美國堪薩斯州土地研究所的研究人員認為，如果想利用垂直農業取代美國全年的小麥生產，僅照明用電需要的電量就是美國所有電站1年生產總電量的8倍。

很顯然，垂直農業的高能耗背離了綠色發展的初衷。趙杰認為，垂直農業要想有長遠發展，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，“雖然當前垂直農業有很多問題出現，但還是希望以后公司的業務范圍能夠從單一的垂直花園擴展到垂直農作物等更多的領域，下一步，我們可能向立體蔬菜種植發展。”