“隨著技術(shù)進(jìn)步，垂直農(nóng)業(yè)未來必將發(fā)揮優(yōu)勢，融入城市，成為多元農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的重要部分。

據(jù)聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)事務(wù)部對《世界城鎮(zhèn)化展望》進(jìn)行了更新，未來超過40億人居住在城鎮(zhèn)。另據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織預(yù)測，2030年世界總?cè)丝谟型_(dá)到85億，2050年將會(huì)達(dá)到97億。經(jīng)測算，想要養(yǎng)活這么多人口，全球糧食產(chǎn)量必須提高70%。

與此同時(shí)，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口也越來越多——2050年全球城市人口將會(huì)再增加25億，世界三分之二的人將生活在城市中。要解決如此龐大人口的吃飯問題，我們或許需要一種新的食物生產(chǎn)模式。受資本青睞的垂直農(nóng)場，除了傳統(tǒng)增產(chǎn)抗逆等技術(shù)外，也將有效的推動(dòng)農(nóng)業(yè)技術(shù)變革。

中國產(chǎn)業(yè)新媒體大獎(jiǎng)獲得者——農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察認(rèn)為，糧食短缺迫使農(nóng)業(yè)技術(shù)變革，也給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)落地帶來了更多的創(chuàng)新。垂直農(nóng)業(yè)的盛行必將會(huì)帶動(dòng)世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展，未來可期。

01

認(rèn)識垂直農(nóng)業(yè)

何為垂直農(nóng)場？資料顯示，垂直農(nóng)場是一種新型農(nóng)業(yè)種植方式，“垂直”顧名思義即指植物向上種植以實(shí)現(xiàn)空間利用最大化。垂直農(nóng)場多位于室內(nèi)，農(nóng)作物彼此重疊種植，取代傳統(tǒng)的水平種植方式，從而節(jié)省空間以提高每平方米土地的農(nóng)作物產(chǎn)量。

（1）室內(nèi)種植。垂直農(nóng)場基本上選擇室內(nèi)，同是利用空間，把規(guī)定面積里的畝產(chǎn)效益最大化。

（2）無土栽培。傳統(tǒng)種植業(yè)基本上是泥土和太陽光。但垂直農(nóng)場是無土栽培的方式。

這種生產(chǎn)方式和管理方式都具有顛覆性。其實(shí)，垂直農(nóng)場是源自垂直農(nóng)業(yè)，從國外發(fā)展起來的。

世界上首個(gè)真實(shí)的垂直農(nóng)場于1951年誕生在亞美尼亞共和國，但直到1999年，美國哥倫比亞大學(xué)教授Dickson Despommier在一次偶然間才發(fā)現(xiàn)“垂直農(nóng)場”（Vertical Farm）這個(gè)概念。

經(jīng)過多年的研究，直到2001年，Dickson教授首次公開提出并發(fā)表了垂直農(nóng)場的商業(yè)藍(lán)圖，里面詳細(xì)介紹了現(xiàn)代室內(nèi)垂直農(nóng)場系統(tǒng)以及建立農(nóng)場所需要的先進(jìn)技術(shù)和條件?？梢哉f，Dickson教授是提出并且商業(yè)化“垂直農(nóng)場”概念的第一人。

02

獨(dú)特優(yōu)勢

垂直農(nóng)場具有傳統(tǒng)農(nóng)場無法比擬的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，土地利用效率極高。據(jù)調(diào)查，一座占地僅1.3萬平方米、58層樓高的垂直農(nóng)場，其產(chǎn)量相當(dāng)于占地四百多萬平方米的傳統(tǒng)農(nóng)場，足夠?yàn)?00-400萬人提供一年的糧食和蔬菜。

第二，高品質(zhì)食品，生產(chǎn)的農(nóng)作物100%天然有機(jī)，無農(nóng)藥或生物物質(zhì)污染。溫室栽培的技術(shù)手段可使農(nóng)作物一年365天生長在適宜的環(huán)境中，不受干旱、洪水以及害蟲等自然災(zāi)害的影響。

第三，非常環(huán)保，對解決全球氣候變暖問題有積極促進(jìn)的作用。垂直農(nóng)場是一個(gè)獨(dú)立的綠色生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，在農(nóng)場里可充分利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源，減少二氧化碳的排放。此外，農(nóng)作物在生產(chǎn)過程中只需要傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用水量的5%，可以說非常地節(jié)水環(huán)保。

第四，高度自動(dòng)化。垂直農(nóng)場使用全自動(dòng)化系統(tǒng)使植物生長在可精確調(diào)整的環(huán)境中，包括自動(dòng)化的濕度、溫度和光照，為每種農(nóng)作物創(chuàng)作最佳生長條件，大幅提高產(chǎn)量。

成立于2004年的AeroFarms是世界首個(gè)同時(shí)也是全球規(guī)模最大的室內(nèi)垂直農(nóng)場公司，總部位于美國新澤西州。AeroFarms采用獨(dú)特的氣霧栽培法（areoponic）對植物根部提供營養(yǎng)，使操作更加精細(xì)化；相比而言，其他室內(nèi)垂直農(nóng)場大多采用水培或土壤培養(yǎng)的方式。同時(shí)，AeroFarms采用LED燈為每個(gè)植物創(chuàng)造特定的光照明方案，以最節(jié)能的方式提高植物的光合作用效率。據(jù)官網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，AeroFarms的年生產(chǎn)力是傳統(tǒng)田間農(nóng)業(yè)的390倍，而用水量卻減少了95%，農(nóng)藥使用量為零。

03

主要技術(shù)

垂直農(nóng)場在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要技術(shù)主要有三種：滴灌、水培和氣培。

滴灌法已經(jīng)在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，主要是利用塑料管道將水通過直徑約10毫米的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉，對水的利用率可達(dá)95%。

水培法則是將植物種在溶解了各種營養(yǎng)物質(zhì)的水槽中。在水培溫室里，農(nóng)作物可以全年生長，產(chǎn)量可以達(dá)到最大。只要有足夠的水分和能量供應(yīng)，室內(nèi)種植可以在任何地方進(jìn)行，而且空間利用非常靈活，不會(huì)破壞土壤的結(jié)構(gòu)。

氣培法是將農(nóng)作物栽培在生物箱內(nèi)，作物根部懸于營養(yǎng)液上方，營養(yǎng)液以氣體的形式噴到作物根部。用這種方法種植農(nóng)作物可以大量節(jié)約用水。有研究表明，氣培法所生產(chǎn)的作物含有更高的鈣和鉀，對人體健康更有益。

而在能源供應(yīng)方面，農(nóng)業(yè)摩天大樓整體運(yùn)作包括電力供應(yīng)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)和智能化補(bǔ)光系統(tǒng)。

04

國外案例

荷蘭：Staay

2017年2月，荷蘭Dronten鎮(zhèn)將開放歐洲第一家垂直農(nóng)場。Staay食品集團(tuán)正在建造一個(gè)九層樓的建筑，并將在這里培養(yǎng)各種萵苣。

該農(nóng)場900平方米的室內(nèi)植物工廠將擁有3,000平方米種植面積，用于生產(chǎn)無農(nóng)藥生菜。隨著對生菜農(nóng)藥殘留水平更嚴(yán)格的法規(guī)即將出臺(tái)，零售商將必須提供高品質(zhì)、無農(nóng)藥的生菜。

荷蘭領(lǐng)先的鮮果蔬菜公司Staay食品集團(tuán)應(yīng)用LED植物照明，種植高品質(zhì)、無農(nóng)藥的新鮮生菜，供應(yīng)歐洲最大的連鎖超市之一。

英國：斯肯索普垂直農(nóng)場

斯肯索普的垂直農(nóng)場是由一架食品公司建造的，旨在每年能夠生產(chǎn)500噸植物，包括韭菜，香菜，羅勒等蔬菜；以滿足人類日益增長的需求。

垂直農(nóng)場包括兩個(gè)相同的種植房間，總種植面積為228平方米，采用全方位的氣候控制和循環(huán)水栽培系統(tǒng)。斯肯索普的農(nóng)場使用的LED燈，相當(dāng)于38座埃菲爾鐵塔。它們的粉色光芒照亮了5120平方米的工廠，相當(dāng)于26個(gè)網(wǎng)球場的面積。

在這里沒有農(nóng)田，沒有聯(lián)合收割機(jī)，沒有拖拉機(jī)等等；在農(nóng)場只有幾個(gè)工作人員，他們并不像是農(nóng)民，他們只是監(jiān)測數(shù)據(jù)，這里就是世界最先進(jìn)的商業(yè)垂直農(nóng)場！

美國：AeroFarms農(nóng)場

位于美國新澤西州紐瓦克市的世界最大垂直農(nóng)場AeroFarms，這座占地面積6500平方米的廠房距離紐約曼哈頓約一個(gè)小時(shí)車程，負(fù)責(zé)人稱每年可產(chǎn)90萬公斤食物，比戶外農(nóng)田產(chǎn)量增加75%，耗水則可減少95%。

迪拜：Crop One Holdings農(nóng)場

迪拜即將建成世界上最大的垂直農(nóng)場，竣工后將占地18.11畝，產(chǎn)量卻相當(dāng)于5463.2畝的農(nóng)田。在全面生產(chǎn)下，該設(shè)備每天能2700公斤高質(zhì)量、無除草劑和無農(nóng)藥的綠葉蔬菜，而且用水量更比室外種植減少99％。

該垂直農(nóng)場由阿聯(lián)酋航空餐飲公司（EKFC）和總部位于美國的垂直農(nóng)場運(yùn)營公司Crop One Holdings共同投資4000萬美元建設(shè)，預(yù)計(jì)將于今年11月動(dòng)工，將打破之前美國新澤西州AeroFarms的世界記錄。

比利時(shí)：蜻蜓農(nóng)場

蜻蜓垂直農(nóng)場是在2009年由比利時(shí)一位杰出的建筑師文森特·卡勒鮑特設(shè)計(jì)的。農(nóng)場共有132層，兩邊的“觸角”達(dá)700m以上，農(nóng)場最高建筑達(dá)600多米。該農(nóng)場的動(dòng)力來源完全由風(fēng)能和太陽能提供，冬天的時(shí)候，兩扇“翅膀”間的熱空氣可以為農(nóng)作物提供保暖；夏天的時(shí)候，農(nóng)場通過自然通風(fēng)和植物的蒸騰作用來調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)的溫度，使農(nóng)場內(nèi)達(dá)到冬暖夏涼的效果。除此之外，農(nóng)場內(nèi)還設(shè)有住宅區(qū)、辦公室等供居民休閑娛樂，人們可以在工作之余，種些自己喜歡的植物，體驗(yàn)多元化的生活。

新加坡：熱帶地區(qū)生態(tài)設(shè)計(jì)大廈

一提到新加坡的垂直農(nóng)場，最典型的莫過于新加坡熱帶地區(qū)生態(tài)設(shè)計(jì)大廈。該農(nóng)場由建筑設(shè)計(jì)者TR Hamzah & Yean設(shè)計(jì)、新加坡國立大學(xué)資助。

這棟外表被綠色植物覆蓋的生態(tài)大廈共有26個(gè)樓層，外面一半以上的面積被當(dāng)?shù)仄贩N的植物覆蓋。為了充分吸收太陽能，建筑物表面覆蓋有855㎡的太陽能電池板，這些太陽能電池板每天產(chǎn)生的電量能夠滿足大廈至少40%的用電需求。為了達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，生態(tài)設(shè)計(jì)大廈的建材均選用回收材料或者可回收材料。不僅如此，大廈還運(yùn)用多種環(huán)保技術(shù)，如雨水收集回收處理系統(tǒng)、中水系統(tǒng)等，有效解決大廈一半以上的用水需求。

目前，中國垂直農(nóng)場規(guī)模比較小，但發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。

05

前景廣闊？

首先，是成本問題。對于一顆普通的蔬菜而言，運(yùn)輸成本就占了約20%、冷鏈包裝過程中的成本也占到了20%至30%。相較之下，垂直農(nóng)場不僅解決了城市居民無法吃到新鮮蔬菜的問題，還解決了蔬菜遠(yuǎn)距離生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)葐栴}，在一定程度上節(jié)約了蔬菜的生產(chǎn)運(yùn)輸成本。

其次，生產(chǎn)的有機(jī)蔬菜近年來有價(jià)格下降的趨勢，具備一定市場競爭力。目前已經(jīng)有一些垂直農(nóng)場公司開始以平價(jià)有機(jī)蔬菜的價(jià)格出售給零售商，比如Plenty、AeroFarms和Upward Farms等大型垂直農(nóng)場公司已經(jīng)將其產(chǎn)品出售給Walmart、Whole Foods、Stop & Shop、ShopRite等大型零售商。

最后，垂直農(nóng)場符合當(dāng)前熱門的ESG投資理念。ESG投資一直受到國際上一些最大的投資基金行動(dòng)的關(guān)注，而騰訊此次投資Future Crops說明中國的投資機(jī)構(gòu)越來越重視ESG投資；其次，垂直農(nóng)場近幾年成為農(nóng)業(yè)食品科技領(lǐng)域比較熱的投資板塊。

如今，世界人口還在不斷增長中，且接近2/3的人口居住于城市。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式對環(huán)境的破壞里也在近年來被劃上重點(diǎn)。無論是鑒于需求端日趨緊張的糧食缺口壓力，還是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植與自然環(huán)境間的矛盾，都將垂直農(nóng)業(yè)推向了風(fēng)口。

值得注意的是，垂直農(nóng)場公司仍需要解決一些當(dāng)前的問題：比如提高生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)的進(jìn)步等等，進(jìn)而降低垂直農(nóng)場的生產(chǎn)運(yùn)營成本，使之在農(nóng)業(yè)食品市場上更具競爭力。

最后，農(nóng)業(yè)行業(yè)觀察認(rèn)為，雖然歐美等國家垂直農(nóng)業(yè)紅紅紅火火，但是垂直農(nóng)業(yè)在中國還處于初級解決，商業(yè)應(yīng)用與商業(yè)模式依然處于摸索階段，還需要很長的一段路要走..