2050年世界總?cè)丝趯⑦_(dá)到97億，要解決如此龐大人口的吃飯問(wèn)題，我們或許需要在摩天大樓里種糧食蔬菜了。

如今垂直農(nóng)場(chǎng)席卷全球，而在中國(guó)爆發(fā)還要等5-10年，為什么？

長(zhǎng)久以來(lái)，農(nóng)業(yè)科技一直試圖解決一個(gè)問(wèn)題：如何在未來(lái)人口不斷增長(zhǎng)的情況下，以有限的資源提供充足的農(nóng)產(chǎn)品？

最佳答案也許已經(jīng)有了：垂直農(nóng)場(chǎng)。

在國(guó)外，資本洶涌而入，垂直農(nóng)場(chǎng)成為世界級(jí)農(nóng)業(yè)風(fēng)口。在中國(guó)，我們剛剛起步。

什么是垂直農(nóng)場(chǎng)？

“垂直農(nóng)場(chǎng)”（Vertical Farming) 的名字來(lái)源為：在室內(nèi)高大的機(jī)架上，逐層種植植物。空間內(nèi)部有氣候調(diào)控裝置，確保農(nóng)作物可以最快速度生長(zhǎng)并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量最大化。

垂直農(nóng)場(chǎng)的一大主要優(yōu)勢(shì)在于節(jié)約用水。例如：北美最大的室內(nèi)垂直農(nóng)場(chǎng)Farmed Here?所用水量?jī)H為傳統(tǒng)耕作灌溉量的?1/3。因?yàn)檗r(nóng)場(chǎng)處于封閉狀態(tài)，LED?燈光可以確保足夠的全年“日曬”，遠(yuǎn)離蟲(chóng)子、病害、農(nóng)藥、氣候等影響，所以無(wú)需施用農(nóng)藥。

傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品往往要經(jīng)過(guò)數(shù)千公里的長(zhǎng)途運(yùn)輸才送到消費(fèi)者手中，而“垂直農(nóng)場(chǎng)”在城市就地生產(chǎn)，配送距離最多幾公里，節(jié)約能耗、運(yùn)輸時(shí)間和成本的同時(shí)，讓消費(fèi)者及時(shí)享用更新鮮更健康的農(nóng)產(chǎn)品。

“垂直農(nóng)業(yè)”這個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)最早由20世紀(jì)初由美國(guó)地質(zhì)學(xué)家吉爾伯特·埃利斯·貝利提出。2007年，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)教授迪克森·德波爾提出了“垂直農(nóng)場(chǎng)”的概念。

從外形上看垂直農(nóng)場(chǎng)和一般的辦公大樓沒(méi)有任何區(qū)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(nóng)作物，根據(jù)不同農(nóng)作物的生長(zhǎng)特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的分層種植。

我們常說(shuō)的農(nóng)場(chǎng)的核心定位還是在鄉(xiāng)村，然而垂直農(nóng)場(chǎng)卻是以城市為核心的農(nóng)場(chǎng)開(kāi)發(fā)模式，即，在高樓大廈間種田種菜，實(shí)現(xiàn)城市資源的可持續(xù)利用。

目前美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、瑞典、日本等多個(gè)國(guó)家都已經(jīng)陸續(xù)設(shè)計(jì)并運(yùn)行了自己的垂直農(nóng)場(chǎng)，我國(guó)也在躍躍欲試。

垂直農(nóng)場(chǎng)或?qū)⑽桂B(yǎng)全球97億人

據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織預(yù)測(cè)，2050年世界總?cè)丝趯?huì)達(dá)到97億。經(jīng)測(cè)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(lái)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。

城市人口的增加，蔬菜和食物的供應(yīng)量和安全等矛盾都相應(yīng)產(chǎn)生。

面對(duì)激增的城市人口和越來(lái)越緊缺的土地，糧食蔬菜成為了全球各大城市后城市化時(shí)代需要面對(duì)的問(wèn)題。

因此，要解決如此龐大人口的吃飯問(wèn)題，我們或許需要一種新的食物生產(chǎn)模式——在摩天大樓里種植糧食蔬菜的垂直農(nóng)場(chǎng)。

當(dāng)種植的蔬菜不再受制于天氣的干或澇，不再需要擔(dān)心土壤的污染和蟲(chóng)害的肆虐時(shí)，食物的命運(yùn)，就能被人類(lèi)掌握在手里了。

三大痛點(diǎn)，垂直農(nóng)場(chǎng)都能解決

解決痛點(diǎn)一、畝產(chǎn)效益。

傳統(tǒng)種植業(yè)畝產(chǎn)效益基本上固定，有些還是低于預(yù)期，或者說(shuō)產(chǎn)量的不可控性。

垂直農(nóng)場(chǎng)可以利用單體面積和多空間來(lái)設(shè)計(jì)。同一面積下，可以使用雙層或者多層進(jìn)行生產(chǎn)和種植。

因此，有很多國(guó)外的農(nóng)場(chǎng)紛紛表示，畝產(chǎn)高于傳統(tǒng)的百倍之多。

解決痛點(diǎn)二、蔬菜安全性。

現(xiàn)如今，環(huán)境污染、極端天氣和人口過(guò)多等問(wèn)題日趨嚴(yán)重，室外種植受到了嚴(yán)重威脅。

安全的農(nóng)產(chǎn)品成為消費(fèi)主流趨勢(shì)。垂直農(nóng)場(chǎng)通過(guò)室內(nèi)和無(wú)土栽培的方式提高了蔬菜的安全性。

解決痛點(diǎn)三、持續(xù)產(chǎn)出。

垂直農(nóng)場(chǎng)沒(méi)有季節(jié)性，全年可以收成。傳統(tǒng)的種植業(yè)一年只有一二次，然而垂直農(nóng)業(yè)幾乎每個(gè)月都可以產(chǎn)出。

這也解決因季節(jié)性導(dǎo)致收成不高的窘?jīng)r，實(shí)現(xiàn)持續(xù)產(chǎn)出。垂直農(nóng)場(chǎng)的種植者再砍掉中間包裝、分銷(xiāo)、批發(fā)商三個(gè)環(huán)節(jié)，利潤(rùn)可能是最終售價(jià)的45%-65%。

世界級(jí)風(fēng)口垂直農(nóng)場(chǎng)席卷全球

自從垂直農(nóng)業(yè)的概念提出來(lái)以后，世界各國(guó)眾多“因地制宜”的垂直農(nóng)場(chǎng)逐步建成。有報(bào)告預(yù)計(jì)到?2022 年，僅垂直農(nóng)業(yè)這一個(gè)類(lèi)別的公司，市值預(yù)計(jì)將超過(guò)60億美元。

荷蘭：Staay

2017年2月，荷蘭Dronten鎮(zhèn)開(kāi)放了歐洲第一家垂直農(nóng)場(chǎng)。Staay食品集團(tuán)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(chǎng)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(wú)農(nóng)藥生菜。隨著對(duì)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(wú)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(wú)農(nóng)藥的新鮮生菜，供應(yīng)歐洲最大的連鎖超市之一。

英國(guó)：斯肯索普垂直農(nóng)場(chǎng)

斯肯索普的垂直農(nóng)場(chǎng)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(mǎn)足人類(lèi)日益增長(zhǎng)的需求。

垂直農(nóng)場(chǎng)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)。斯肯索普農(nóng)場(chǎng)使用的LED燈，相當(dāng)于38座埃菲爾鐵塔。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(chǎng)的面積。

在這里沒(méi)有農(nóng)田，沒(méi)有聯(lián)合收割機(jī)，沒(méi)有拖拉機(jī)，在農(nóng)場(chǎng)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(cè)數(shù)據(jù)，這里就是世界最先進(jìn)的商業(yè)垂直農(nóng)場(chǎng)！

美國(guó)：Aero Farms農(nóng)場(chǎng)

位于美國(guó)新澤西州紐瓦克市的世界最大垂直農(nóng)場(chǎng)Aero Farms，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(chē)程。

每年，Aero Farms將可以收獲20次，同時(shí)產(chǎn)出約200萬(wàn)磅（約合91萬(wàn)公斤）的蔬菜。而比如遵循傳統(tǒng)土地耕種的紐約州室外農(nóng)場(chǎng)，哪怕是在好年份，每年也僅能收獲3次萵苣。Aero Farms相比傳統(tǒng)的土壤種植蔬菜，能節(jié)省95%的水和50%的肥料。

迪拜：Crop One Holdings農(nóng)場(chǎng)

迪拜即將建成世界上最大的垂直農(nóng)場(chǎng)，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(wú)除草劑和無(wú)農(nóng)藥的綠葉蔬菜，而且用水量更比室外種植減少99％。

該農(nóng)場(chǎng)與消費(fèi)區(qū)毗鄰的地理位置還確保新鮮農(nóng)產(chǎn)品可以在收獲后的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)快速送達(dá)客戶(hù)手中，保證了蔬菜的新鮮度和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

該垂直農(nóng)場(chǎng)由阿聯(lián)酋航空餐飲公司（EKFC）和總部位于美國(guó)的垂直農(nóng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)公司Crop One Holdings共同投資4000萬(wàn)美元建設(shè)，預(yù)計(jì)將于2018年11月動(dòng)工，將打破之前美國(guó)新澤西州Aero Farms的世界記錄。

比利時(shí)：蜻蜓農(nóng)場(chǎng)

蜻蜓垂直農(nóng)場(chǎng)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(chǎng)共有132層，兩邊的“觸角”達(dá)700m以上，農(nóng)場(chǎng)最高建筑達(dá)600多米。

該農(nóng)場(chǎng)的動(dòng)力來(lái)源完全由風(fēng)能和太陽(yáng)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(chǎng)通過(guò)自然通風(fēng)和植物的蒸騰作用來(lái)調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)的溫度，使農(nóng)場(chǎng)內(nèi)達(dá)到冬暖夏涼的效果。

除此之外，農(nóng)場(chǎng)內(nèi)還設(shè)有住宅區(qū)、辦公室等供居民休閑娛樂(lè)，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

新加坡國(guó)土面積只有710平方公里，耕地面積僅為250英畝（約合1500畝）。以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的方式基本不可能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的人口。新加坡有超過(guò)90%的食品依靠進(jìn)口，這對(duì)國(guó)家安全與穩(wěn)定來(lái)說(shuō)是個(gè)很大的問(wèn)題。

人口密集、地價(jià)高昂，唯一能增加單位面積產(chǎn)量的方式只能是垂直農(nóng)場(chǎng)。

新加坡，最典型的垂直農(nóng)場(chǎng)莫過(guò)于新加坡熱帶地區(qū)生態(tài)設(shè)計(jì)大廈。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(yáng)能，建筑物表面覆蓋有855㎡的太陽(yáng)能電池板，這些太陽(yáng)能電池板每天產(chǎn)生的電量能夠滿(mǎn)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。

日本：Spread垂直農(nóng)場(chǎng)

Spread是日本目前最大的垂直農(nóng)場(chǎng)，目前只能產(chǎn)出四種不同的萵苣，但隨著種植技術(shù)的改良，未來(lái)將可全年生產(chǎn)各種類(lèi)型的綠葉蔬菜。

公司計(jì)劃在2016年年底前建立一座全自動(dòng)化垂直農(nóng)場(chǎng)，占地有3,500平方公尺，并預(yù)計(jì)于2017年秋季迎來(lái)第一次收成，此后每天的萵苣產(chǎn)量將可增加到3萬(wàn)顆左右。

另外，Spread也開(kāi)發(fā)出蔬菜工廠專(zhuān)用的低成本LED光照系統(tǒng)。這些LED燈的耗電低、效率高，可節(jié)省約30%的電力開(kāi)銷(xiāo)。水耕（hydroponic）與氣霧耕（aeroponic）技術(shù)能夠?qū)⑺Y源的損失減少到最小。全新的回收、過(guò)濾、消毒系統(tǒng)，還可以將98%的廢水回收再利用。

5—10年后，垂直農(nóng)場(chǎng)在中國(guó)會(huì)更有市場(chǎng)

垂直農(nóng)業(yè)所面臨的三個(gè)最大問(wèn)題是作物單一性，高昂的建設(shè)成本，以及高能耗帶來(lái)的污染。

首先，并不是所有的植物都適合垂直種植。

目前適合的種類(lèi)僅限于蔬菜、草藥、水果和可食用的鮮花等。因?yàn)橹饕Z食作物的種植方法還沒(méi)有被找到，垂直農(nóng)業(yè)目前可能只是對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效補(bǔ)充，而不是替代。

其次，垂直農(nóng)業(yè)的成本和能耗始終居高不下。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，垂直農(nóng)業(yè)的成本非常高，一棟高質(zhì)量的垂直農(nóng)場(chǎng)可能需要數(shù)十億美元。而且目前垂直農(nóng)場(chǎng)的能源消耗很大，美國(guó)堪薩斯州土地研究所的研究人員認(rèn)為，如果想利用垂直農(nóng)業(yè)取代美國(guó)目前全年的小麥生產(chǎn)，僅照明需要的電量就是美國(guó)所有電站一年發(fā)電量的8倍。

第三，因?yàn)長(zhǎng)ED輔助型垂直農(nóng)場(chǎng)要求LED照明系統(tǒng)24小時(shí)對(duì)作物進(jìn)行照射，很多人也在擔(dān)心垂直農(nóng)業(yè)到底會(huì)消耗多少能源？

目前研究表明，大規(guī)模垂直農(nóng)場(chǎng)由于消耗電能所間接產(chǎn)生的碳足跡（carbon footprint），是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的10倍。

任何技術(shù)走向商業(yè)化，再邁向規(guī)模化，都有太多的問(wèn)題需要一步步去解決，而并非一蹴而就。除了技術(shù)難題，調(diào)查發(fā)現(xiàn)2016-2017年之間美國(guó)、日本有一大批垂直農(nóng)場(chǎng)倒閉，原因諸多，但最終離不開(kāi)“無(wú)法盈利”的窘?jīng)r。

根據(jù)中國(guó)城市化的進(jìn)程預(yù)測(cè)，或許5—10年后垂直農(nóng)場(chǎng)在中國(guó)會(huì)更有市場(chǎng)。