这样的蔬菜种植模式面对的客户是全国人口!2019-04-06 03:00

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  导语:2050年世界总人口将达到97亿,要解决如此庞大人口的吃饭问题,我们或许需要在摩天大楼里种粮食蔬菜了。如今垂直农场席卷全球,而在中国爆发还要等5-10年,为什么?

  长久以来,农业科技一直试图解决一个问题:如何在未来人口不断增长的情况下,以有限的资源提供充足的农产品?

  在国外,资本汹涌而入,垂直农场成为世界级农业风口。在中国,我们刚刚起步。

  “垂直农场”(Vertical Farming) 的名字来源为:在室内高大的机架上,逐层种植植物。空间内部有气候调控装置,确保农作物可以最快速度生长并实现产量最大化。

  垂直农场的一大主要优势在于节约用水。例如:北美最大的室内垂直农场Farmed Here 所用水量仅为传统耕作灌溉量的 1/3。因为农场处于封闭状态,LED 灯光可以确保足够的全年“日晒”,远离虫子、病害、农药、气候等影响,所以无需施用农药。

  传统农产品往往要经过数千公里的长途运输才送到消费者手中,而“垂直农场”在城市就地生产,配送距离最多几公里,节约能耗、运输时间和成本的同时,让消费者及时享用更新鲜更健康的农产品。

  “垂直农业”这个专业术语最早由20世纪初由美国地质学家吉尔伯特·埃利斯·贝利提出。2007年,美国哥伦比亚大学教授迪克森·德波尔提出了“垂直农场”的概念。

  从外形上看垂直农场和一般的办公大楼没有任何区别,高度大都在30到40层楼之间,每层都可以栽种各种各样的农作物,根据不同农作物的生长特点进行科学的分层种植。

  我们常说的农场的核心定位还是在乡村,然而垂直农场却是以城市为核心的农场开发模式,即,在高楼大厦间种田种菜,实现城市资源的可持续利用。

  目前美国、法国、英国、瑞典、日本等多个国家都已经陆续设计并运行了自己的垂直农场,我国也在跃跃欲试。

  据联合国粮食及农业组织预测,2050年世界总人口将会达到97亿。经测算,想要养活这么多人口,全球粮食产量必须提高70%。

  与此同时,随着城市化进程的不断加快,城市人口也越来越多——2050年全球城市人口将会再增加25亿,世界三分之二的人将生活在城市中。

  面对激增的城市人口和越来越紧缺的土地,粮食蔬菜成为了全球各大城市后城市化时代需要面对的问题。

  因此,要解决如此庞大人口的吃饭问题,我们或许需要一种新的食物生产模式——在摩天大楼里种植粮食蔬菜的垂直农场。

  当种植的蔬菜不再受制于天气的干或涝,不再需要担心土壤的污染和虫害的肆虐时,食物的命运,就能被人类掌握在手里了。

  垂直农场可以利用单体面积和多空间来设计。同一面积下,可以使用双层或者多层进行生产和种植。

  现如今,环境污染、极端天气和人口过多等问题日趋严重,室外种植受到了严重威胁。

  安全的农产品成为消费主流趋势。垂直农场通过室内和无土栽培的方式提高了蔬菜的安全性。

  垂直农场没有季节性,全年可以收成。传统的种植业一年只有一二次,然而垂直农业几乎每个月都可以产出。

  这也解决因季节性导致收成不高的窘况,实现持续产出。垂直农场的种植者再砍掉中间包装、分销、批发商三个环节,利润可能是最终售价的45%-65%。

  自从垂直农业的概念提出来以后,世界各国众多“因地制宜”的垂直农场逐步建成。有报告预计到 2022 年,仅垂直农业这一个类别的公司,市值预计将超过60亿美元。

  2017年2月,荷兰Dronten镇开放了欧洲第一家垂直农场。Staay食品集团建造一个九层楼的建筑,并将在这里培养各种莴苣。

  该农场900平方米的室内植物工厂将拥有3,000平方米种植面积,用于生产无农药生菜。随着对生菜农药残留水平更严格的法规即将出台,零售商将必须提供高品质、无农药的生菜。

  

  荷兰领先的鲜果蔬菜公司Staay食品集团应用LED植物照明,种植高品质、无农药的新鲜生菜,供应欧洲最大的连锁超市之一。

  不是“城乡结合部”,而是“跨出家门就上班,左手田园右手城市”,这是泾河新城区域内很多村民的理解。在发展过程中,泾河新城充分利用区域内自然生态和农业基础深厚的优势,将田园生态和现代农业的理念融入新城建设中,通过多种形式优美小镇支撑城镇化发展,既实现了现代农业和其他产业之间的联动发展,又打造了产城一体、城乡一体的现代田园城市。

  斯肯索普的垂直农场是由一架食品公司建造的,旨在每年能够生产500吨植物,包括韭菜,香菜,罗勒等蔬菜,以满足人类日益增长的需求。

  垂直农场包括两个相同的种植房间,总种植面积为228平方米,采用全方位的气候控制和循环水栽培系统。斯肯索普农场使用的LED灯,相当于38座埃菲尔铁塔。粉色光芒照亮了5120平方米的工厂,相当于26个网球场的面积。

  在这里没有农田,没有联合收割机,没有拖拉机,在农场只有几个工作人员,他们并不像是农民,他们只是监测数据,这里就是世界最先进的商业垂直农场!

  位于美国新泽西州纽瓦克市的世界最大垂直农场Aero Farms,这座占地面积6500平方米的厂房距离纽约曼哈顿约一个小时车程。

  每年,Aero Farms将可以收获20次,同时产出约200万磅(约合91万公斤)的蔬菜。而比如遵循传统土地耕种的纽约州室外农场,哪怕是在好年份,每年也仅能收获3次莴苣。Aero Farms相比传统的土壤种植蔬菜,能节省95%的水和50%的肥料。

  迪拜即将建成世界上最大的垂直农场,竣工后将占地18.11亩,产量却相当于5463.2亩的农田。在全面生产下,该设备每天能2700公斤高质量、无除草剂和无农药的绿叶蔬菜,而且用水量更比室外种植减少99%。

  该农场与消费区毗邻的地理位置还确保新鲜农产品可以在收获后的几个小时内快速送达客户手中,保证了蔬菜的新鲜度和营养价值。

  该垂直农场由阿联酋航空餐饮公司(EKFC)和总部位于美国的垂直农场运营公司Crop One Holdings共同投资4000万美元建设,预计将于2018年11月动工,将打破之前美国新泽西州Aero Farms的世界记录。

  蜻蜓垂直农场是在2009年由比利时一位杰出的建筑师文森特·卡勒鲍特设计的。农场共有132层,两边的“触角”达700m以上,农场最高建筑达600多米。

  该农场的动力来源完全由风能和太阳能提供,冬天的时候,两扇“翅膀”间的热空气可以为农作物提供保暖;夏天的时候,农场通过自然通风和植物的蒸腾作用来调节建筑物内的温度,使农场内达到冬暖夏凉的效果。

  除此之外,农场内还设有住宅区、办公室等供居民休闲娱乐,人们可以在工作之余,种些自己喜欢的植物,体验多元化的生活。

  新加坡国土面积只有710平方公里,耕地面积仅为250英亩(约合1500亩)。以传统农业的方式基本不可能满足日益增长的人口。新加坡有超过90%的食品依靠进口,这对国家安全与稳定来说是个很大的问题。

  新加坡,最典型的垂直农场莫过于新加坡热带地区生态设计大厦。这栋外表被绿色植物覆盖的生态大厦共有26个楼层,外面一半以上的面积被当地品种的植物覆盖。

  为了充分吸收太阳能,建筑物表面覆盖有855㎡的太阳能电池板,这些太阳能电池板每天产生的电量能够满足大厦至少40%的用电需求。为了达到节能环保的目的,生态设计大厦的建材均选用回收材料或者可回收材料。不仅如此,大厦还运用多种环保技术,如雨水收集回收处理系统、中水系统等,有效解决大厦一半以上的用水需求。

  Spread是日本目前最大的垂直农场,目前只能产出四种不同的莴苣,但随着种植技术的改良,未来将可全年生产各种类型的绿叶蔬菜。

  公司计划在2016年年底前建立一座全自动化垂直农场,占地有3,500平方公尺,并预计于2017年秋季迎来第一次收成,此后每天的莴苣产量将可增加到3万颗左右。

  另外,Spread也开发出蔬菜工厂专用的低成本LED光照系统。这些LED灯的耗电低、效率高,可节省约30%的电力开销。水耕(hydroponic)与气雾耕(aeroponic)技术能够将水资源的损失减少到最小。全新的回收、过滤、消毒系统,还可以将98%的废水回收再利用。

  垂直农业所面临的三个最大问题是作物单一性,高昂的建设成本,以及高能耗带来的污染。

  目前适合的种类仅限于蔬菜、草药、水果和可食用的鲜花等。因为主要粮食作物的种植方法还没有被找到,垂直农业目前可能只是对传统农业的有效补充,而不是替代。

  据统计,垂直农业的成本非常高,一栋高质量的垂直农场可能需要数十亿美元。而且目前垂直农场的能源消耗很大,美国堪萨斯州土地研究所的研究人员认为,如果想利用垂直农业取代美国目前全年的小麦生产,仅照明需要的电量就是美国所有电站一年发电量的8倍。

  第三,因为LED辅助型垂直农场要求LED照明系统24小时对作物进行照射,很多人也在担心垂直农业到底会消耗多少能源?

  目前研究表明,大规模垂直农场由于消耗电能所间接产生的碳足迹(carbon footprint),是传统农业的10倍。

  任何技术走向商业化,再迈向规模化,都有太多的问题需要一步步去解决,而并非一蹴而就。除了技术难题,调查发现2016-2017年之间美国、日本有一大批垂直农场倒闭,原因诸多,但最终离不开“无法盈利”的窘况。




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