據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織預測，2030年世界總人口有望達到85億，2050年將會達到97億。經(jīng)測算，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，隨著城市化進程的不斷加快，城市人口也越來越多——2050年全球城市人口將會再增加25億，世界三分之二的人將生活在城市中。

這種情況下，耕地面積勢必遭到擠壓，城市內部和周邊的農(nóng)業(yè)用地也被不斷崛起的第二、三產(chǎn)業(yè)一步步蠶食。要解決如此龐大人口的吃飯問題，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。

什么是垂直農(nóng)場？

我們首先從垂直農(nóng)業(yè)說起，“垂直農(nóng)業(yè)”這個專業(yè)術語最早是在20世紀初由美國地質學家吉爾伯特·埃利斯·貝利提出的，從那以后很多建筑師以及相關領域的研究人員對其進行了長期的探索和研究。2007年，美國哥倫比亞大學教授迪克森·德波爾最早提出了“垂直農(nóng)場”這個概念。

垂直農(nóng)場類似于高樓的發(fā)展模式，在摩天大樓里通過技術手段模擬農(nóng)業(yè)生物所需的水、陽光以及溫度等生長環(huán)境，促進農(nóng)作物的生長。簡單的說就是在高樓大廈里進行各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，充分利用可再生的資源和溫室技術，大幅度提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和土地利用率的一種新型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。

從外形上看垂直農(nóng)場和一般的辦公大樓沒有任何區(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)作物的生長特點進行科學的分層種植。所有農(nóng)作物都會在人工監(jiān)控的環(huán)境下生長，根據(jù)農(nóng)作物的生長發(fā)育情況，調整農(nóng)場里的溫度、濕度、以及光等環(huán)境條件，來滿足農(nóng)作物生長的需求。另外垂直農(nóng)場采用自然生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈原理合理搭配動植物和微生物，達到能源的最大利用率。垂直農(nóng)場是一個完整的自給自足的生態(tài)系統(tǒng)，不僅包括農(nóng)作物養(yǎng)殖，還涵蓋了從農(nóng)作物生產(chǎn)到廢物管理的一系列的轉化過程。

想象這樣一個場景：

在市中心的摩天大樓里，每一個布滿LED燈的房間里都種著西紅柿、黃瓜、西瓜等等。聽起來是不是很像科幻電影？其實，這就是垂直農(nóng)場，它為解決未來97億人的吃飯問題提供了無限想象的空間。今天，小農(nóng)菌來為大家介紹一下“神奇”的垂直農(nóng)場！

垂直農(nóng)場的典型案例介紹

自從垂直農(nóng)業(yè)的概念提出來以后，世界上各個國家的相關研究人員都紛紛開始關注“垂直農(nóng)場”建筑風格的設計。并根據(jù)當?shù)氐牡胤教厣统鞘行枨笤O計了很多各具特色的垂直農(nóng)場。以下，介紹3個相對比較典型的垂直農(nóng)場設計方案。

1、蜻蜓垂直農(nóng)場

一提到農(nóng)場，人們通常都會聯(lián)想到一大片土地，但“蜻蜓垂直農(nóng)場”的出現(xiàn)打破了人們傳統(tǒng)的觀念，讓人們對農(nóng)場有了新的認識。蜻蜓垂直農(nóng)場可以使農(nóng)場在建筑物中垂直分布，整座建筑物的外形看起來就像兩片疊合著的蜻蜓翅膀，旁邊還“長著”兩根高高的“觸角”。

蜻蜓垂直農(nóng)場是在2009年由比利時一位杰出的建筑師文森特·卡勒鮑特設計的。農(nóng)場共有132層，兩邊的“觸角”達700m以上，農(nóng)場最高建筑達600多米。該農(nóng)場的動力來源完全由風能和太陽能提供，冬天的時候，兩扇“翅膀”間的熱空氣可以為農(nóng)作物提供保暖；夏天的時候，農(nóng)場通過自然通風和植物的蒸騰作用來調節(jié)建筑物內的溫度，使農(nóng)場內達到冬暖夏涼的效果。除此之外，農(nóng)場內還設有住宅區(qū)、辦公室等供居民休閑娛樂，人們可以在工作之余，種些自己喜歡的植物，體驗多元化的生活。

2、迪拜“綠洲大廈”垂直農(nóng)場

隨著迪拜旅游業(yè)的興起，全世界越來越多的人開始來到這座城市，使得迪拜本來就緊張的農(nóng)業(yè)用地愈顯不足，急需一個能夠解決居民不斷增長的食物需求和可用農(nóng)業(yè)土地不斷縮小的矛盾的方案。面對這個棘手的問題，合成設計工作室（Synthesis Design Studio）的拉胡爾·蘇林想出了一個解決問題的辦法——在城市建立垂直農(nóng)場“綠洲大廈”，讓土地縱向發(fā)展，節(jié)約土地成本。

“綠洲大廈”位于迪拜的Zabeel公園，它的外部包裹有ETFE氟塑料，能夠充分吸收光能，為農(nóng)作物的生長提供必要的能量需求。它的內部主要種植糧食作物，有些樓層還可以作為居住空間。據(jù)統(tǒng)計，綠洲大廈的產(chǎn)量可以滿足多達4萬人一年的糧食需求。

3、新加坡熱帶地區(qū)生態(tài)設計大廈

一提到新加坡的垂直農(nóng)場，最典型的莫過于新加坡熱帶地區(qū)生態(tài)設計大廈。該農(nóng)場由建筑設計者TR Hamzah & Yean設計、新加坡國立大學資助。

這棟外表被綠色植物覆蓋的生態(tài)大廈共有26個樓層，外面一半以上的面積被當?shù)仄贩N的植物覆蓋。為了充分吸收太陽能，建筑物表面覆蓋有855㎡的太陽能電池板，這些太陽能電池板每天產(chǎn)生的電量能夠滿足大廈至少40%的用電需求。為了達到節(jié)能環(huán)保的目的，生態(tài)設計大廈的建材均選用回收材料或者可回收材料。不僅如此，大廈還運用多種環(huán)保技術，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。

垂直農(nóng)場的優(yōu)勢明顯

通過上面的典型案例可以看出，垂直農(nóng)場具有傳統(tǒng)農(nóng)場無法比擬的巨大優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、可以充分利用土地 節(jié)省耕地面積充分利用城市空間

據(jù)調查，一座占地僅僅只有1.3萬㎡、58層高的垂直農(nóng)場，其產(chǎn)量相當于一個四百多萬平方米的傳統(tǒng)農(nóng)場，足夠為三四萬人提供一年的糧食和蔬菜等。

2、充分利用各種溫室栽培技術 大大提高農(nóng)作物產(chǎn)量

垂直農(nóng)場利用溫室栽培的手段可以使農(nóng)作物在適宜的環(huán)境中生長，一年365天，不間斷的進行農(nóng)作物生產(chǎn)，不受干旱、洪水以及害蟲等等自然災害的影響。據(jù)相關資料顯示，我國每年因干旱、洪澇等自然災害影響而造成的經(jīng)濟損失多達上萬億元。而通過垂直農(nóng)場養(yǎng)殖農(nóng)作物，可以避免自然災害的侵蝕，擺脫生產(chǎn)土壤、地理氣候等等因素的束縛，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質量。

3、垂直農(nóng)場可以合理利用有機廢物 提高城市公共衛(wèi)生

在垂直農(nóng)場里，可以利用雨水收集系統(tǒng)、中水系統(tǒng)等先進綠色環(huán)保技術，把農(nóng)作物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢物轉化成可以利用的清潔能源。不僅如此，垂直農(nóng)場還可以調節(jié)城市氣候，保護城市生態(tài)環(huán)境，把城市的“鋼筋混凝土森林”變成真正的綠色生態(tài)森林。

4、垂直農(nóng)場可以充分利用大自然可再生能源

垂直農(nóng)場是一個獨立的綠色生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，在農(nóng)場里可以充分利用太陽能、風能等可再生能源，并且能將一些無法利用的農(nóng)作物通過環(huán)保技術做成燃料，為城市提供一些可再生的清潔能源。此外，垂直農(nóng)業(yè)能夠減少大氣中的二氧化碳含量，對解決全球氣候變暖問題有積極地促進作用。

5、垂直農(nóng)場可以為城市居民提供大量的休閑空間和就業(yè)機會

一座垂直農(nóng)場將集農(nóng)作物生產(chǎn)、養(yǎng)畜、辦公休閑于一體，這一種新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，將會成為城市文化的一部分，為城市居民提供大量的休閑空間，解決城市居民的休閑需求。此外，垂直農(nóng)場可以為城市居民提供大量的就業(yè)機會，垂直農(nóng)場是一個自給自足的生態(tài)系統(tǒng)，里面不僅包含農(nóng)業(yè)，還包括電力、機械、建筑等等一系列工程。它的建設需要一大批具有專業(yè)技術的建筑師、工程師、城市規(guī)劃設計師、農(nóng)業(yè)機械技術專家等高技術人才。

垂直農(nóng)場也存在劣勢

有優(yōu)勢當然也有劣勢，目前，垂直農(nóng)場的劣勢主要包括以下幾個方面：

1.成本比較高

據(jù)專家估計，垂直農(nóng)業(yè)的成本每平方米高達5000~10000元。一棟高質量的垂直農(nóng)場可能需要數(shù)十億美元，這顯然遠超傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。

2.能源的消耗大

美國堪薩斯州土地研究所的研究人員認為，如果想利用垂直農(nóng)業(yè)取代美國全年的小麥生產(chǎn)，僅照明用電需要的電量就是美國所有電站1年生產(chǎn)總電量的8倍。

3.種植范圍小

并不是所有的植物都適合垂直種植，目前適合的種類僅限于蔬菜、草藥、水果和可食用的鮮花。

顯然，垂直農(nóng)業(yè)是否能得到推廣，取決于上述問題能否得到解決。

但是，隨著科學技術的進步和城市發(fā)展的需求，垂直農(nóng)場終將會在我國獲得前所未有的發(fā)展。未來已來，作為城市新型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的垂直農(nóng)場，通過人工技術控制農(nóng)作物生長環(huán)境進行全年不間斷的生產(chǎn)，利用極少的土地為城市提供數(shù)量可觀、供應穩(wěn)定的農(nóng)作物產(chǎn)品，改善城市環(huán)境質量，引導城市居民進入低碳生活。這樣的農(nóng)業(yè)，值得我們期待！

來源： 農(nóng)業(yè)網(wǎng)Agronet

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