話說(shuō)“垂直農(nóng)場(chǎng)”(Vertical Farm)已經(jīng)不是什么新概念,。早在1998年就由哥倫比亞大學(xué)的生態(tài)學(xué)家迪克森·德斯波米爾(Dickson De-spommier)首次提出,。他的設(shè)想是在城市里30層以下高度的建筑上生產(chǎn)食物(包括養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)和家禽)來(lái)供給附近居民。 迪克森·德斯波米爾的“垂直農(nóng)業(yè)摩天大樓”(skyscrapers for verticalfarming) 這座構(gòu)想中30層樓高的“垂直農(nóng)場(chǎng)”,動(dòng)力能源取自太陽(yáng)能,、風(fēng)力及不可食用的植物廢料,,并用污水來(lái)灌溉。每年可為5萬(wàn)人提供足夠的食物和水。人們還可以在封閉的灌溉系統(tǒng)中循環(huán)用水以減少用水量,、避免徑流造成土肥流失。更重要的是,,在吸收城市產(chǎn)生的二氧化碳的同時(shí),,還能減少交通運(yùn)輸所產(chǎn)生的二氧化碳。
當(dāng)然,,受到各種各樣的因素制約,,類(lèi)似這種大規(guī)模、具有完全自主生態(tài)的垂直農(nóng)業(yè)體系短時(shí)間內(nèi)可能還難以實(shí)現(xiàn),,但眾多“改進(jìn)版”的垂直農(nóng)場(chǎng)已在全球各地開(kāi)花,。
比如下面這家新澤西的垂直農(nóng)場(chǎng)初創(chuàng)公司。 Aero Farms 的新工廠坐落在新澤西州紐瓦克市,,在一間69,000平方英尺(約合6410平方米)的大倉(cāng)庫(kù)中,,無(wú)土壤、無(wú)農(nóng)藥,、無(wú)陽(yáng)光的條件下,,每年將產(chǎn)出200萬(wàn)磅(約合91萬(wàn)公斤)新鮮的綠葉蔬菜。作物在垂直堆疊的槽中生長(zhǎng),,并配備了LED照明及追蹤作物生長(zhǎng)狀況的傳感器,。
目前農(nóng)場(chǎng)正在建設(shè)中,一旦投入運(yùn)營(yíng),,這里將成為全世界最大的垂直農(nóng)場(chǎng),。 AeroFarms新農(nóng)場(chǎng)渲染圖,一旦建成,,將成為全球最大的垂直農(nóng)場(chǎng)
“有太多的城里人要養(yǎng)活,。人口增長(zhǎng)、城市化,,能種植作物的地方越來(lái)越少,,我們需要更好的方式來(lái)養(yǎng)活人類(lèi),”AeroFarms的CEO大衛(wèi)·羅森博格(David Rosenberg)說(shuō)道,?!按怪鞭r(nóng)場(chǎng)就是解決方案之一?!?/p>
在這里,,250種草本植物及蔬菜被種植在30英尺(約合9米)高的種植架上,看上去非常震撼,。下面,,讓我們看看農(nóng)場(chǎng)內(nèi)部是如何運(yùn)作的。
AeroFarms剛剛買(mǎi)下了位于紐瓦克的一個(gè)煉鋼廠,并重新翻修和擴(kuò)建,。這是該公司的第九個(gè)農(nóng)場(chǎng),其他八個(gè)農(nóng)場(chǎng)也同樣位于紐瓦克地區(qū),。
農(nóng)場(chǎng)內(nèi)計(jì)劃安裝35行12層蔬菜種植架,,比如甘藍(lán)、芝麻菜和蕪菁,。 為避免污染植物,,農(nóng)場(chǎng)工作人員必須佩戴乳膠手套、頭罩以及全包裹外衣,。進(jìn)入農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的人員必須按規(guī)定穿戴和執(zhí)行例行消毒流程,。 種植的第一步是在覆蓋了一層可回收編織物的槽內(nèi)撒上種子。這種編織物是由回收的塑料水瓶制成,,每張大約需要20個(gè),。 種植槽頂部全部裝有模擬陽(yáng)光的LED照明系統(tǒng),并針對(duì)不同的作物專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了最適合其生長(zhǎng)的光譜與光照強(qiáng)度,。 對(duì)于人眼來(lái)說(shuō),,LED呈現(xiàn)出白光,而對(duì)于植物,,它們則沐浴在紅光與藍(lán)光中,。 小型風(fēng)扇被安裝在每個(gè)種植槽的連接處,來(lái)為植物提供充足的氧氣,,同時(shí)也可以讓營(yíng)養(yǎng)液噴灑的更均勻,。 安裝在種植槽中的傳感器對(duì)30,000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行采樣,來(lái)跟蹤植物的生長(zhǎng)情況,。得到的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)送給麻省理工學(xué)院或哈佛大學(xué)的科學(xué)家們進(jìn)行分析,,以不斷改進(jìn)植物的種植方式。 如果甘藍(lán)在某種光譜和氧氣水平下無(wú)法發(fā)芽,,工作人員則會(huì)在種植下一批時(shí)改變這種設(shè)定,。AeroFarms不斷的在做著對(duì)比測(cè)試,以求得出最適合植物生長(zhǎng)的“算法”,。 工作人員甚至可以通過(guò)對(duì)“算法”的調(diào)整來(lái)改變蔬菜的味道,,可以讓它們更辣一點(diǎn)或者甜一點(diǎn)。 每年,,AeroFarms將可以收獲20次,,同時(shí)產(chǎn)出約200萬(wàn)磅(約合91萬(wàn)公斤)的蔬菜。相較于傳統(tǒng)的土地耕種,,比如紐約州的室外農(nóng)場(chǎng),,哪怕是在好年份,每年也僅能收獲3次萵苣,。 AeroFarms相比傳統(tǒng)的土壤種植蔬菜,,能節(jié)省95%的水和50%的肥料,。植物因與外界隔離,所以全程不需要噴灑農(nóng)藥,。 大型倉(cāng)庫(kù)中的垂直農(nóng)場(chǎng)為本地的蔬菜需求提供了有力保保障,。因?yàn)殡x城市很近,所產(chǎn)出的作物能方便的運(yùn)送到市區(qū),。 AeroFarms將全年以相同價(jià)格為紐約州和新澤西州提供新鮮蔬菜,。 除了解決本地的食品需求,AeroFarms還為紐瓦克地區(qū)帶來(lái)了更多的“綠色崗位”,?!叭绻阏J(rèn)識(shí)優(yōu)秀的數(shù)據(jù)分析科學(xué)家,請(qǐng)一定介紹給我們,?!惫矩?fù)責(zé)人說(shuō)道,“我們需要招聘大量人才,?!?/p>
當(dāng)然,目前的垂直農(nóng)場(chǎng)也有一些局限,,那就是用電量的飆升,。LED能準(zhǔn)確提供作物生長(zhǎng)所需的光線,但目前,,LED的光照效率僅為28%,,這使這種種植方式的生產(chǎn)成本非常高。然而,,目前已研制出的一些高效率LED,,將有望大幅降低用光成本。另外,,包括高壓鈉燈以及熒光燈在內(nèi)的新一代低成本光源也有望解決光照問(wèn)題,。
其實(shí),植物并不需要人造陽(yáng)光一直照射,。白天,,因?yàn)樽匀唤缟L(zhǎng)的植物原本就會(huì)承受不同強(qiáng)度的光線,模擬這些光亮的變化也能節(jié)省能源,。比如在美國(guó)芝加哥的Green Sense Farms就與飛利浦公司合作,,用紅外LED來(lái)模擬薄暮冥冥的黃昏,只需5分鐘,,胡椒和西紅柿就會(huì)更快進(jìn)入開(kāi)花期,。
其他領(lǐng)域的研究也在促進(jìn)垂直農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展,比如生物醫(yī)藥。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)目前正在德克薩斯州進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn):他們使用一個(gè)18層樓的農(nóng)場(chǎng)來(lái)生產(chǎn)能為疫苗提供特殊蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因作物,。
此外,,一些偶發(fā)的自然災(zāi)害,如日本福島核事故后,,由于土壤被污染,,很多地方已不再適合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),這也變相促進(jìn)了垂直農(nóng)業(yè)的發(fā)展,。
的確,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)存在很多問(wèn)題,,解決這些問(wèn)題要用到很多不同的辦法,。但目前看來(lái),垂直農(nóng)業(yè)絕對(duì)是容易實(shí)現(xiàn),,且見(jiàn)效最快的方式之一,。
最后,附上AeroFarms專(zhuān)訪視頻: |
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