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  • 工厂化种植,未来农业城市化新趋势
  • 2023-06-05 13:39:33
  • 预计到 2050 年,全球将拥有 97 亿人口


    其中有7成人口挤在城市里!



    未来谁去种粮食?

    还有哪里能种粮食?


    这么多人需要养活,可是大家都在城市里

    城市化还在向外延展,耕种的土地越来越少


    光是 2016 年,

    中国从收割、仓储,到运输、加工,

    就损失超过 700 亿斤粮食

    这相当于 2 亿人 1 年的分量!


    怎么办呢?



    那你有没有想过,

    在城市里种粮食呢!



    近年,

    一种名为「垂直农场」的种植方式,

    掀起了农业科技的新热潮!


    在这里,

    植物种植不再是平铺于地面,

    而是垂直堆叠在各种植物槽里!



    泥土也不再是必要植物!

    “农民”会将种子撒在特殊编织物上,

    这些编织物都由回收的水品制成,

    将环保最大化!



    植物在室内

    会受到最能促进生长的灯光照射,

    比室外的阳光更高效!


    加上特殊的营养液,

    还能比传统种植省下 50% 的肥料!



    垂直农场采用气雾灌溉法,

    针对植物根部进行雾化灌溉。

    让水尽可能不浪费的被植物吸收

     这比传统方法节省 95% 的用水!



    在培养槽中还有通风系统

    用小电风扇促进气体流通

    调节植物环境的氧气和二氧化碳含量



    有生物追踪功能的传感器

    观察不同条件下植物们的生长情况。

    科学寻找最高效的成长方法!


    科学家们将以此研究出一套算法

    用于改变种出蔬菜、粮食的口味等特点 

    比如让番茄更甜一点、让辣椒更辣一点~



    室内种植不用担心四季天灾、

    24 小时都有光源照射,

    还有科学的实时监测、周密计划加持,

    垂直农场将非常高产!


    以现在比较成熟的 Aero Farms 为例,

    他们一年就能收成 20 次莴苣,

    而在美国农业区,

    好收成的一年,也就只能收成 3 次!


    这相当于将收成提高 6-7 倍



      而且在这种种植方式下,

    植物环境被严格控制,没有病虫害

    估计连农药都省了~


    损失小,也让粮食更让人安心!


    堪称完美!



    其实这个种植概念,

    不是近几年才有的了~


    早在 1915 年,

    Gilbert Ellis Bailey 就在《Vertical Farming》中

    就写到了「垂直农场」这个词。

    而是在 1999 年,

    哥伦比亚大学微生物教授 Dickson Despommier 

    提出一个想法

    在屋顶种粮食,养活 200 万人


    虽然当时他那个想法设计不够现实

    效率也实在太低

    可以说是计划失败了


    但是垂直农村这个词却再度被重视起来!

    人们相信这是个正确的方向!



    无论是目前发展最成熟的 Aero Farms,

    还是近期受到软银投资的 Plenty、

    地处纽约的 BrightFarms,

    人们一直在这条路上探索着!坚信着!


    成立于 2004 年的 Aero Farms

     现在已经获得了相当多的成功经验

    他们有一个大计划:


    未来 5 年内在 9 个国家里

     建立 25 个垂直农场!


    当然 做为土地稀缺的新加坡,垂直农业同样做得风生水起

    甚至号称做到传统农业的十倍产品 而能耗只为60瓦/每天


    传统的乡村生活模式已经在新加坡消失

    土地稀缺的现代城市

    能在土地上种养餐桌上的食物已经成为奢侈

    新加坡作为绿地覆盖面积50%的“花园城市”国家

    却仅有7%的农作物生产于本国

    大部分的蔬菜都依靠邻国进口


    随着人口不断增长

    这个715平方公里、拥有常住人口近500万的国家

    开始思考本土农业发展的新出口



    雨水用于灌溉和动力源

    企业家吴杰克Jack Ng是这个Sky Greens的创建者

    这个垂直农场的雏形始建于2009年

    成为世界首个低碳环保型的商业垂直农场

    目前该垂直农场主要产出

    如小白菜、奶白、菜心、芥兰、菠菜等

    最受当地欢迎的蔬菜
    因为蔬菜完全以自然方式生长,其品质也相对较高

    产量可以达到常规农业的十倍以上

    蔬菜供应到新加坡最大的连锁超市FairPrice

    因为食材更加新鲜

    所以比进口的蔬菜价格平均贵2毛钱左右


    从远处看,这些绿色的架子就像新加坡特色的“祖屋”

    每一层都种植着不同种类绿意盎然的蔬菜

    为了确保每一棵植物都可以得到足够的阳光和养分

    每层种植槽都可以绕着铝金属支架旋转

    平均每8个小时完成一个转动周期

    先生的技术名为“轮转生长”[“A-Go-Gro”的种植技术]

    用约6米高的A字形种植塔

    这种种植技术的独特之处在于它

    并不使用LED模拟光照

    而是直接通过阳光照射

    大白菜的托盘排布在“A”字型铝制框架上

    个种植塔包含22-26个种植槽

    1毫米的速度自下而上速缓慢旋转

    来确保均匀的光照气流与灌溉水平

    整个系统仅仅占地60平方英尺左右

    一间普通浴室大小

    外层由轻质有机玻璃围合以形成温室环境

    阶梯状的排列保证了所有植物都能接收到充足的光照

    养分来自塔下方的水槽

    每层架子不断旋转

    架子转到最上而时能晒到日光,温度较高

    转到下而时,则温度下降

    温差能让蔬果鲜甜


     

    更精妙的是,旋转系统并不需要额外的电力来驱动

    而是通过一套独特的水重力系统来实现

    系统自动收集雨水,在为旋转提供动力后

    这些水会被过滤,然后进入灌溉系统

    因此这套系统绝对称得上是低碳设计

    如果进行等量换算

    “A-Go-Gro”垂直种植系统的能耗仅仅相当于一个60瓦的灯泡


    是对于新加坡岛地价高昂

    垂直农业也许是最为可行的选择

    而且采用这种无LED照明辅助的垂直农场有其特殊的前提条件

    那就是该地区的日照非常充足

    如果使用LED照明,就意味着电力成本的增加

    毕竟,作为农作物,一旦种植成本不具有经济性

    就很难与传统农业竞争

    所以全球有很多大公司都在提高LED光照效率上下功夫

    其中就包括通用电气公司和飞利浦公司


    游客也能参与活动

    缓慢匀速循环式的系统也给收成带来了方便

    前来参观的人可以拾起剪刀,混入农夫们中

    并不需大幅度弯腰即可轻巧地收割可达范围内的蔬菜

    采集完面前的部分后

    上层的蔬菜也如期而至

    时间控制相当巧妙

    收割的过程也是乐趣满满



    都市人的农夫梦

    传统的乡村生活模式已经在新加坡消失

    土地稀缺的现代城市

    能在土地上种养餐桌上的食物已经成为奢侈

    下一步的计划

    Jack Ng希望可以把这个蔬菜塔

    推广到公共住屋的屋顶

    让更多的家庭主妇或者退休人士参与到种植计划中来

    在花园城市里实现城市菜园的梦想

    而不再依靠外来食物的进口

    “让植物走向你,而不是你走向植物”

    这是每个现代都市人的农夫梦

    30层垂直农业大厦设计蓝图。地下为仓储运输部分,一层是餐厅,往上是水产养殖楼层,再往上是气耕层,顶部数层是水培层。整栋建筑从上至下配以滴灌系统,天台有雨水采集和太阳能板。

    30层建筑年均消耗2600万度电,但通过太阳能和生物藻,可发电5600万度。垂直形式大大节省用地。

    水培模式比传统耕作节省70%用水。废水可循环再用。同等面积下,垂直农业的收成是传统农业的4-6倍。可耕地不会无止尽消耗。

    作物全年供应,不分季节。室内耕种,避免天灾,可控性高,更对环境有所保护。

    适合垂直耕种的蔬菜品种包括:生菜、菠菜、罗勒、芝麻菜、羽衣甘蓝、胡荽叶、甜菜、牛至。

    世界知名垂直农业项目:新加坡Sky Greens,专利技术,38层A型菜架。

    世界知名垂直农业项目:美国芝加哥Farmedhere

    世界知名垂直农业项目:日本Mirai公司,2500平米规模,日产10000株生菜。

    世界知名垂直农业项目:世界最大垂直农场之一,占地7000平米,日产200万磅食物,品种多达250多种。