它是農業的未來嗎？
許多人認為垂直農業可以解決這一挑戰。 垂直農業是農業的未來嗎？ 它將在面對日益增長的全球食品需求方面發揮重要作用嗎？ 讓我們找出來！
什麼是垂直耕作？
垂直養殖是在垂直傾斜表面上生產食物的一種新方法。 這種新方法並不是在單一層面上種植蔬菜和其他食物，例如在田地或溫室中，這種新方法生產的食物通常集成在其他結構中，例如摩天大樓，集裝箱或改裝倉庫等。 採用受控環境農業（CEA）技術，這種現代理念使用室內養殖技術。 溫度，光線，濕度和氣體的人工控制使得可以在室內生產食物和藥物。 在許多方面，垂直農業類似於溫室，金屬反射器和人工照明增加了自然陽光。
垂直農業的主要目標是在有限的空間內使作物產量最大化。
垂直耕作如何工作
在理解垂直農業如何運作方面，有四個關鍵領域：1.物理佈局，2.照明，3.生長介質，以及4.可持續性特徵。 首先，垂直農業的主要目標是每平方米生產更多的食物。
為了實現這個目標，作物在塔架生命結構中堆疊成層。 其次，自然光和人造光的完美結合被用來保持房間內完美的光照水平。 諸如旋轉床的技術被用於提高照明效率。 第三，不使用土壤，而使用氣培，水培或水培生長培養基。 在垂直農業中，泥炭苔或椰子殼和類似的非土壤媒介非常普遍。 最後，垂直耕作方法使用各種可持續性特徵來抵消農業的能源成本。 事實上，垂直耕作使用的水量減少了95％。
垂直農業的優勢
從小耕作區獲得更多產量並不是垂直耕作的唯一優勢。 以下是垂直農業的一些主要好處：
- 為未來做準備：到2050年，全世界約80％的人口預計會生活在城市地區，人口的增長將導致對食物的需求增加。 垂直農業的有效利用可能在準備迎接這樣的挑戰方面發揮重要作用。
- 增加和全年的作物生產：垂直耕作使我們能夠從相同面積的種植面積生產更多的作物。 實際上，1英畝的室內面積可以提供相當於至少4-6英畝戶外容量的產量。 據獨立估計，基地面積為5英畝的30層建築可能會產生相當於2,400英畝的傳統水平耕作。 此外，在受控於垂直耕作技術完全控制的室內環境中，全年作物生產是可能的。
- 栽培中用水量較少：垂直農業使我們能夠生產比普通栽培所需水量少70-95％的農作物。
- 不受不利天氣條件影響：野外作物可能受到諸如暴雨，颶風，洪水或嚴重干旱等自然災害的不利影響 - 這些事件由於全球變暖而日益普遍。 室內垂直農場不太可能感受到不利天氣的衝擊，全年收穫量更大。
- 增加有機作物產量：由於農作物是在沒有使用化學農藥的情況下在良好控制的室內環境下生產的，垂直農業使我們能夠種植無農藥和有機作物。
- 人性化和環保：室內垂直農業可以顯著減輕與傳統農業相關的職業危害。 農民不會接觸到與重型農業設備，瘧疾，有毒化學品等疾病有關的危害。 由於它不會擾亂動物和樹木的內陸地區，因此它對生物多樣性也有好處。
垂直耕作的局限性
垂直農業有利有弊。 有時垂直農業的優點是突出的，而不是缺點。 以下是垂直農業的主要局限性：
- 沒有成熟的經濟學：這種新農業方法的財務可行性仍然不確定。 為農業建造摩天大樓的成本，加上其他成本，如照明，供暖和勞動力，可能不僅僅是我們從垂直農業產出中獲得的好處。 對於佔地60公頃的垂直農場，建築成本可能超過1億美元。 雖然垂直農場對於靠近城市很有吸引力，但高房價會阻礙城市地區的財務可行性。 然而，隨著行業的成熟，財務狀況正在發生變化。 一家公司Newbean Capital最近宣布針對室內農業部門的設備融資服務。
- 傳粉困難：垂直農業發生在沒有昆蟲存在的受控環境中。 因此，授粉過程需要手動完成，這將是勞動密集型且昂貴的。
- 勞動力成本：在垂直農業中，由於需要高技能的工人，勞動力成本可能非常高。 因此，工人的小時工成本可能會大大高於農業。 而垂直農業技術將需要大量培訓，這將增加勞動力成本。
- 更少的工作：垂直農場的自動化可能導致需要更少的工人。 手工授粉可能成為垂直農場中更勞動密集的功能之一。
- 較低的工人效率：垂直農場的佈局可能對工人到達每個層面構成挑戰。 攀登上層需要時間和精力，降低整體員工效率。
- 對技術的依賴太多：更好技術的發展總能提高效率並降低成本。 但整個垂直農業極其依賴各種照明技術，保持溫度和濕度。 對於垂直農場來說，僅僅一天的電力消耗就可能非常昂貴。 許多人認為目前使用的技術尚未準備好大規模採用。
美國的垂直農業
AeroFarms是美國主要的垂直農業公司之一。它位於新澤西州紐瓦克的70,000平方英尺的工廠被稱為世界上最大的垂直農場。 除了這個紐瓦克農場外，該公司還有其他八個較小的垂直農場。 該公司已從保誠和高盛等公司籌集了5000多萬美元。 它已獲得超過900萬美元的地方和州撥款。
該公司希望每年生產200多萬磅綠色蔬菜，並利用aeroponics技術。 Aeroponics是一種栽培方法，根系懸浮在空氣中，營養液以細霧的形式施用。
在新澤西州的工廠，250多種蔬菜和草藥正在30英尺高的托盤上種植。 AeroFarms產品不含肥料和殺蟲劑。 目前，其產品可在雜貨店和超市購買，每包3.99美元。
AeroFarms計劃在猶太人坎登（Camden）建立一個更大的垂直農場。 這個佔地78,000平方英尺的農場預計將於2018年投入運營。該公司從新澤西州經濟發展局獲得1114萬美元的稅收獎勵。 一旦運營，新農場將被稱為世界上最大的新的垂直農場。
結論
除了AeroFarms之外，美國還沒有其他主要的垂直農業公司。日本也許已經看到了任何國家的最成功。 日本已經擁有200家大規模的“農業作為製造”工廠，中國還有80家。而垂直農業只佔很小一部分市場，它正在迅速增長，預計到2022年將達到58億美元，最大亞太地區的收益。
垂直農業技術還比較新。 公司尚未成功生產農作物，並使其在經濟上可行，以滿足日益增長的糧食需求。 像AeroFarms這樣的農場的表現將決定垂直農業在將來如何應對日益增長的糧食需求所面臨的挑戰。 但值得注意的是，為垂直農場開發的技術也被3000億美元的室內農業部門的其他部分所採用，例如溫室。
資源
為了更深入地挖掘室內和垂直農業，有幾種可用的在線資源。 其中包括Upstart大學，AgTech創新中心，垂直農業峰會等。 此外，請查看Chris Powers的這篇文章：10個在線平台幫助未來的室內農民。