向上耕耘的垂直农业：效率提高数百倍

发布时间：2022-06-23

“狂沙遍地，飓风呼啸，杯水难得，一菜难求，千里荒漠不见绿色。”这是著名电影《疯狂的麦克斯》中的画面，它描绘了一幅未来世界资源短缺的地狱画卷。

根据联合国预测，2050年世界人口将达到96亿，需要增加50%的粮食供给，才能养活全人类。然而，当下的世界农业情况却是气候变暖、污染严重、水土流失......

或许，未来会由一种新的农产品生产模式来支撑农产品需求，给世界渲染上绿色——例如，垂直农业。

01 颠覆传统的垂直农业

垂直农业，最早是由美国哥伦比亚大学教授迪克逊德斯帕米尔提出的，他希望在由玻璃和钢筋组成的光线充足的建筑物里能够出产人们所需的食物。

这种建在垂直高楼建筑物里的农场，每一个布满LED灯的房间都种着西红柿、黄瓜、西瓜等果蔬和粮食。这里既不受天气的影响，农作物始终都可以在最优的条件下生长，也不需要杀虫剂和除草剂，没有农业污染排放，甚至可以脱离对土壤的需求。

这种听起来只存在于科幻电影中的场景，已经在世界很多城市里出现。垂直农业这种新的生产模式，也越来越被各个国家所重视。

元一智库农研中心主任、农参总编辑铁丁老师认为，科学、绿色、新鲜的农产品，符合城市消费者的需求，城市相对高收入的消费群体也可以带动垂直农业农产品快速打开销路。

据统计，2018年，垂直农业的市场价值约为23亿美元。而投融资总额则从2016年的6000万美元增长到2018年的4.14亿美元。

随着市场扩大，垂直农业相关的企业市值也在飞速上涨，2019年6月，德国便携式垂直农场创业公司Infarm筹集了1亿美元；2018年Bowery B轮融资，获得9000万美元的资金支持；2017年Plenty获得2亿美元的B轮融资......

Plenty的室内垂直农场

在欧美，垂直农业正在被越来越多的人所看好；而在国内，垂直农业这种新模式也开始起步发展。根据GlobeNewsWire数据显示：2020年中国垂直农场市场规模为42.6亿人民币，预计到2026年将突破百亿，增长至128.4亿人民币。 

由于城市化进程加快、耕地面积缩小，加之近年来疫情带来的危机感，中国城市居民对安全优质绿色食品的需求日益提高，阳台农业的推广普及就是这一变化的征兆。垂直农业在保证城市居民尽快获得健康绿色农产品的同时，由于较高的空间利用率，还能实现城市居民对农产品数量的需求，因此近年来Mary Ag等国外垂直农场公司开始跟光明集团等企业合作，进入中国市场。

现阶段，垂直农业模式可以使粮食产量提高390倍、用水却比一般种植少95%。这在未来或成为人类可持续发展的必由之路，由此可见垂直农业的巨大潜力。

02  垂直农业，未来农业的新风口？

作为一种新兴的农业模式，垂直农业给农业生产带来巨大影响，也为农产品发展提供了新的竞争力。

（1）科技赋能产品，产品价值提高

由于摆脱传统土地和阳光，是在建筑内集约利用科学设施进行种植培育，因此垂直农业的农产品受科技赋能成果显著。

位于日本京阪奈科技城的Techno Farm工厂，将作物产量增加一倍以上，每年可生产近1100万株生菜。而且不同于自然光受时间和地理影响，垂直农场的LED灯可以根据作物需要科学变幻光照，也可24小时无间断地提供持续光照，满足作物光合需要，缩短生长周期。

美国的Bowery Farming垂直农场，不仅可以用人工手段创造蔬菜生长的适宜环境，还可以调控特定因素影响蔬菜风味，例如：调控特定的温光水气肥，让生产的芝麻菜更辣一些，或是让球生菜更顺滑或更苦一些。甚至可以生产出符合特定消费者需求的“定制蔬菜”。

2020年，Bowery Farming 生产的绿叶蔬菜，4.5盎司（约127克）要卖3.99美元（约28元），每斤蔬菜的价格可达到15美元！对照农业农村部重点监测的28种蔬菜平均价格4.09元/公斤（6月16日），即便绿叶菜价格按5元/斤来计算，垂直农场生产的产品增值空间依然上涨了20倍之多！

同样给农产品带来显著增值的，还有垂直农业公司Oishii在泽西城的Mugen室内垂直农场。其内种植的Omakase草莓，是一种稀有而独特的品种，最初只在日本本州中部飞驒山脉的田间季节性出现。但依靠自动化和蜜蜂授粉，Oishii在室内垂直农场里重建了日本原产地的环境特征，让这些草莓植株实现全年生长，并能以理想的速度成熟，获得额外的甜味。

目前购买一颗中等大小的Omakase草莓要花1.82美元，一颗大草莓则要花2.50美元。而特别版“初花草莓”的价格是50美元/盒/6颗，一颗价格超过8美元。

这种通过科技手段，在无菌无病害环境下生产出来的绿色蔬菜、水果，生长周期短，且可以满足消费者对特定产品的特定需求，极大提高了普通农产品的附加值。

（2）土地利用率提高，生产效率提高

除了提高产品附加值外，垂直农业还有效地节约了土地面积，提高了土地使用率，提高了生产效率。

作为世界上最大的垂直农业公司，AeroFarms在美国实行全年无休的农业种植，由于在人工调控下创造适宜生长环境，AeroFarms每年的生产力比商业化农场高390倍，用水量却比一般农作物种植少95％。

7000平方米的空间里，使用航空培植等专利技术种植法，让蔬菜每16天就可以收割一次，一年总产量约为90万公斤。

超市售卖的Aerofarms绿叶蔬菜产品

在AeroFarms基地里，众多栽培作物脱离土壤，种植在培养基中，以确保不受土壤的虫害病害影响。它们被放置在垂直支柱上层层叠叠的托盘中，这些高达10米的支柱，最大效率地节约了土地使用，由于没有基质吸收效率高，且无虫害，可以不使用杀虫剂，因此极大地提高了农产品的生产效率。 

同样，在美国怀俄明州杰克逊市中心的Vertical Harvest垂直农场内，0.1英亩（约等于0.61亩）的小地块每年生产100000磅（约45.36吨）的农产品，高土地利用率及高生产率让更多人看好垂直农业。

（3）绿色环保，生态无污染

不仅是科学高效，垂直农场还有一个最关键的优点——绿色环保。

由于不直接使用自然土地，可以在生产间内形成内部循环，防止营养废液或者肥药不经处理流入自然界。

新加坡的Sky greens垂直农场是绿色生产中的佼佼者，由于新加坡农作物大量依赖进口，城市绿地覆盖面积高达50%，因此新加坡更注重农产品的健康安全，Sky greens垂直农场也就更加注重低碳减排，满足作物生长的天性。

Sky greens垂直农场中的种植托盘，通过名为”a-go-gro“的种植系统，以每秒1毫米的速度自下而上旋转正种植着菜心、芥兰等作物的“蔬菜塔”，以保证塔架上每一层的植物都可获得均匀的光照。

同时，系统的运转由一套水重力系统完成：系统自动收集雨水，为旋转提供动力，同时，被过滤的水又将再次进入灌溉系统。 

像这样绿色生产的垂直农场还有很多，例如法国的Jungle France，坚持减少生产废料，零农药种植。

在Jungle垂直农场里生产废料少于2%，与传统渠道相比，平均减少85%的浪费。并且通过科技技术确保信息监控、调整气候条件和HSE协议的加持，消除了所有重大的食品污染风险，让消费者买得安心，吃着放心。

（4）翠绿环绕，城市新景观

在生产之外，垂直农业还给城市带来了观赏体验。楼体室外种植的绿色作物，给城市居民带来新的视觉享受，也给城市的钢筋水泥中注入绿色的生机。

由建筑设计者TR Hamzah & Yean设计、新加坡国立大学资助建成的新加坡热带地区生态设计大厦，可谓是垂直农业模式下突出城市景观作用的典范。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。远眺望去，俨然城市中的绿洲，大厦中的灯塔。

垂直空间下的绿色植物使得绿植面积大大增加，但土地占用却大大减少。立体分布的绿色植物能在一定程度上阻挡紫外线，改善空气质量，吸收热量和空气中的尘埃颗粒，降低热辐射的影响。不仅充分发挥了生态效益，改善了生态环境，还同时满足了城市居民心理和生理需求，带来良好的城市景观效果。

元一智库农研中心主任、农参总编辑铁丁老师认为，农业绝对不是一个小产业，农业是要调动生产积极性，来产生规模化的产品。同时把规模化的农产品进行科学系统的分级，把好的产品卖出优质优价的过程。而垂直农业这一模式就很好地符合这一点。通过极高的生产效率可以实现城市农业生产的规模化，同时科学、定向地生产有利于分级和实现产品优质优价。

虽然目前垂直农业受城市用地成本高昂、技术人才要求较高的影响，在国内发展扩张速度并不迅速。但其对土地的高利用率和极高的生产效率，以及绿色科学无污染的生产方式，符合消费者对农产品越来越高的需求。在未来解决城市人口的一日三餐，大有可为。

作者：王健仲

来源：《农参》微信公众号（2022-06-20）