现代垂直农业(什么是垂直农业)

在疫情反复的大背景下，极端天气频发、化石能源价格飙升，正在给全球粮食供应链带来前所未有的冲击，粮食价格、蔬菜价格剧烈波动，让生活在城市里的人们，为获得可持续和稳定的粮食供应产生担忧，或许，垂直农业，将是破解这一问题的关键所在。那么，什么是垂直农业？为什么要将垂直农业带入城市？目前垂直农业的发展受哪些因素限制？

什么是垂直农业？

如果将传统农业当做是在同一个水平面之上进行耕作，那么，垂直农业就是将一个个水平面的种植系统，移入室内并向垂直方向扩展，以最大化利用种植空间，种植的蔬菜或粮食也不是生长在土壤之中，而是生长在循环水、甚至是含有养分、水分和氧气的细雾之中。简单来说，垂直农业的最终目的是利用更少的能耗、更小的土地资源，生产出更多的食物。

为什么要将垂直农业带入城市？

将垂直农业带入城市，最重要的原因是，按照目前人口增长的速度，到2050年，世界人口将从目前的70亿上升至90亿，同时，气候变化可能会使农作物产量降低25%，到时候将没有肥沃的土地来养活每一个人，人类必须面对以更少的土地生产更多的食物，而这为垂直农业的发展提供了契机。

以叶菜类蔬菜为例，传统生产方式大约需要30~45天，垂直农业从种植到收获，大约只需要15天，而且由于封闭的环境和垂直农业的堆叠，每亩可以比传统种植多出数百倍的作物。而这一切都是通过水培法或气培法来实现的，水培法是室内种植植物的一种方式，这意味着植物的根部位于营养丰富的循环水中，这实际上减少了用水量，一项研究表明，水培法生产的蔬菜，比传统种植用水量减少90%，气培法是在根部喷洒富含营养的水雾，使用的水比水培法又减少了70%。

目前很多农产品往往会通过跨区域甚至是跨国运输，时间少则两三天，多则一周甚至更长，需要消耗更多燃料的同时，既存在变质的风险也影响产品的风味。目前的许多农产品，育种都是朝着耐贮存方向发展而不是提供更好的风味，因为它们必须通过大卡车运往全国各地，引入垂直农业后，就可以更专注于质量的提高，并且在运输食物时不会损失营养价值，因为你现在在数小时内就可以将蔬菜从生产场地送到餐桌。

相信我们每个人，对每年蔬菜价格受季节、气候因素影响而产生的波动深有体会。根据统计，我们种植的作物中，有20%~40%被病虫害破坏，而在没有土壤的封闭环境中，你可以通过电脑编程精确控制影响作物生长的各个方面，从温度、湿度、照明到养分，它们能够为每种类型的植物提供最佳生长条件。这意味着作物生长没有病虫害的破坏，也就不需要杀菌剂、杀虫剂，你可以获得更健康、更有营养的食物，同时也意味着作物不会受到气候变化和季节影响，当地全年都有蔬菜供应，而且价格一致。

目前垂直农业发展受哪些因素限制？

其实，垂直农业并不是一个新鲜事物，从其发展历史来看，垂直农业成本高、效率低，无法使其成为比传统农业更好的选择。在室内种植植物需要的不仅仅是水，空气循环、水泵和传感器在内的控制系统，都需要能耗，而且室内没有阳光，如何获得可用光源决定着整个垂直农业的成本，传统农业有一个免费的光源：太阳。而垂直农业只能使用人造灯，它会产生全光谱的可见电磁辐射，但事实证明，植物进行光合作用时，叶绿素主要对红光和蓝光两条光带做出反应，这意味大量的生长光能被白白浪费，而且它们散发的热量实际上还会伤害植物。

以前，安装一个完全自动化的垂直农业可能需要亿元级别的投入，但现在，随着太阳能和机器人等行业的蓬勃发展，这些技术价格正在直线下降。尤其是LED技术，三个要素使得LED非常适合垂直农业。第一，LED散发的热量非常少，第二，LED发光消耗的能源比白炽灯或荧光灯泡少很多，第三，LED可以发出特定颜色的光，这意味着可以根据叶绿素吸收光谱，安装最适合植物生长的特定颜色的LED灯。

总之，限制垂直农业大面积推广的技术价格一直在下降、下降、下降，而效率却一直在上升、上升、上升，我们真的正在过渡到一个人类和机器，以越来越好的方式合作使农业变得更加美好的世界。

现在，垂直农业的投入仍然比传统农业昂贵，但还是有其它优点需要记住，比如用水少，在几乎任何条件下种植作物，并且因为垂直农业可以带入城市，你将燃烧更少的化石燃料来为餐馆和农贸市场提供新鲜的蔬菜和水果，也许在不久的将来，你再也不用早起去农贸市场了。对垂直农业的未来，您怎么看，也欢迎大家在评论区留言探讨！