农场未来5年发展方向（被推向风口的垂直农场）

在疫情大流行期间，因为供应链中断和劳动力短缺引发了人们对全球粮食供应的担忧，而俄乌危机，更是将这种担忧推向了顶峰。在此背景下，利用人造光和无土栽培等条件在室内堆叠的种植系统—垂直农场，成为人们热议的话题。那么，垂直农场真的是未来人们摆脱粮食供应链之苦的希望，还是仅仅是炒作的题材？

撇开疫情、极端天气、地缘危机等原因，由于水土流失、土壤盐渍化等问题，我们正在越来越多地失去可耕作的土地。同时，在不久的将来，还需要养活预计高达100亿的人口，有时候这看起来像是一场失败的抗争。

但或许并没有看起来那样让人绝望。毕竟，我们的远古祖先已经 找到了许多使用最基本的技术形式，来提高粮食产量的方法：化肥、灌溉、梯田耕作…当然，随着可持续农业的实践和生物技术的进步，我们找到了解决这一系列困境的办法。事实上，我们可能已经在这样做了，这就是垂直农场。

从字面理解，就是在垂直倾斜的纬度上生产食物，垂直农业区别于传统农业的水平面种植，是一种将作物种植在托盘和其它模块化结构中的农场，这些结构可以垂直堆叠以最大化利用有限的空间，从而提高作物的产量，通常在受控的室内环境中。作物生长在强化的土壤、水或空气中，在受控的环境下，通过人造光模拟太阳光，诱导植物进行光合作用，可以在任何气候条件下全年进行粮食生产，并使农场能够专注于提高食品安全和质量。

其实，垂直农场并不是一个新概念，而有着悠久的历史，巴比伦人2500年前建成的空中花园，被认为是最早的垂直农场原型。除了古老的世界奇观外，还有无数的例子证明现代文明是如何努力操纵环境以使农业更容易或更高效。

一千年前，中美洲阿兹特克人，开创了在悬浮的河流或浅湖床上的沼泽“木筏”上种植植物，这就是水培法的原型。

随后，在1600年代，法国和荷兰人在寒冷的北欧气候中种植地中海水果，他们使用石头精心制作的“水果墙”，在白天吸收热量并贮存，在寒冷的夜晚释放热量，从而保护水果。

当然，包括我国在内的很多亚洲国家，一直也在使用一种垂直农场的形式—梯田，其目标与今天的垂直农场相同，利用最少的土地生产更多的粮食，并将自然资源阳光、水分、养分用于多种用途。

垂直农场的概念是由美国地质学家吉尔伯特·埃利斯·贝利于1915年提出，近年来随着人们对有机食品、城市空间优化、能源节约、粮食安全等关注度的提高，垂直农场越来越受到欢迎。

在耕地和其它自然资源受限的情况下，除了垂直农场，或许你再也想不到其它更好的办法。垂直农场有它的优势，以下这些是我们应该知道的。

有效利用空间。与传统水平耕作相比，垂直耕作使我们能够在更小的空间内种植更多的作物。垂直农场也可以建在任何地方，无论土壤质量如何，从废弃的仓库到城市中的存储设施再到集装箱，任何一小块空间都可以变成垂直农场，同时，在相同的土地上，垂直农场的产量是传统农场的100倍左右。这意味着农产品可以在靠近人口中心的地方种植，即使在没有合适农田的地方也是如此，将以前的工业建筑改造成垂直农场即可。

全年种植作物的能力。你无须担心像传统种植容易受到极端天气、阳光和水等资源的限制。气候受控的环境允许垂直农场一年365天都可以种植，这意味着消费者可以在任何时间都能够获得当地种植的新鲜农产品。

与传统农业相比，它需要更少的水。垂直农场的水是可以被回收和循环利用的，水培法比传统种植用水量减少90%，气培法比水培法用水量又减少了70%。

病虫害的发生率显着降低。对于病虫害基本上可以通过受控环境消除，因此，垂直农场不含杀虫剂和除草剂，并消除了可能对当地供水、植物生命和野生动物有害的污染。

垂直农场可以在更靠近消费城市的地方种植作物，减少和消除食物里程（食物到达货架的距离）长途运输中常见的食物浪费，缩短从收获到农产品上架的时间，用于将农产品从农场运往世界各地城市的卡车、船只和飞机的运输成本和气体排放量更低。

以上这些优势表明，垂直农场非常适合应对未来可能带来的任何对事物需求的增长。

目前已经有不少公司在世界各地建立了垂直农场，以生产有限种类的作物，在专业（例如美食）市场上销售。然而，实话实说，他们还没有看到钱，还没有看到光明。

确实是因为钱的问题！

垂直农业很大程度上依赖于技术（控制温度、光照、湿度和其他参数）和先进的园艺技能。坦率地说，垂直农业的主要缺点是太贵了。

尽管城市地区最需要垂直农场，因为食品必须从很远的地方运输，因此食品质量较低。不幸的是，大城市的土地价值和劳动力成本相当高，通过人工维持最佳温度、湿度和二氧化碳水平以促进植物健康生长的成本也是如此。 水培法、气培法、以及最终的气候控制设备等的高额初始投资和对技术的依赖目前阻碍了该领域的市场增长。

垂直农场依赖于室内受控的环境条件。在这种情况下，没有蜜蜂、蝴蝶、昆虫等授粉媒介，农民需要使用人工授粉，这个过程可能是劳动密集型和昂贵的。

垂直农场的最大障碍是人工照明成本，它消耗了垂直农场成本的近 70%，这远远超过空气管理、养分输送系统和植物健康监测系统的成本。

垂直农民选择模仿太阳的光源来“诱骗”植物进行光合作用。LED（用于发光二极管）灯泡很受欢迎，因为它们是“定向的”，即它们向特定方向发射特定的光，从而非常有效地利用光和能量。

这很重要，因为不同的植物在不同的生长阶段需要不同的色谱区域。例如，生菜在蓝光下从地里出来时生长最好，在红光下开花最好，而具有类胡萝卜素细胞的植物在绿光下往往生长得更好。目前科学家们正在探索有机 LED (OLED) 在垂直农场中的用途。

由于目前垂直农场在很大程度上仍然无利可图且规模很小，高昂的初始资本投资和运营成本意味着难以盈利。企业必须支付专门的劳动力并面临巨额的照明和通风电费，同时必须提供有竞争力的价格来吸引消费者，在目前这似乎很难做到。

另外，垂直农业还必须克服一些消费者通常没有根据的看法。其中，它不可能与用在土壤中和阳光下种植的农产品的味道相提并论就是一条最常见的偏见。

恰恰相反，对生长环境的完全控制是垂直农业的一大卖点，它可确保可靠、优质的作物。“食物里程”的减少使消费者能够获得更新鲜的农产品，从而进一步提高口味。

怀疑论者之所以持有偏见，是因为将垂直农场与温室大棚种植的作物联系了起来，通常温室大棚首先考虑的是产量而不是口味。

正因为高昂的成本和人们的偏见，让垂直农场披上了炒作的外衣，但其实垂直农场的未来看起来很光明。

从技术挑战来讲，许多垂直农场拥有从人工智能和机器人技术到照明和水过滤的尖端技术，一些公司，特别是在亚洲，已经建立了成功的流程，相信随着时间推移，高投入的问题也必然会迎刃而解。

自2014年以来，已有约18亿美元流入该行业，而对该行业的投资也在持续增长，预计到2026年将增长到97亿美元。

目前一些运营商已经实现了盈利，预计该行业将在未来十年内增长，研究机构 IDTechEx 预测，到 2030 年，垂直农场年销售额将达到15亿美元。

疫情和俄乌危机表明，我们迫切需要当地、可靠、健康的食品供应。垂直农业的健康未来很大程度上取决于我们增强垂直农业的优势并克服其劣势的能力。垂直农业的优势是显而易见的：更高的作物产量，新鲜、营养、美味的食品。