它是农业的未来吗？
许多人认为垂直农业可以解决这一挑战。 垂直农业是农业的未来吗？ 它将在面对日益增长的全球食品需求方面发挥重要作用吗？ 让我们找出来！
什么是垂直耕作？
垂直养殖是在垂直倾斜表面上生产食物的一种新方法。 这种新方法并不是在单一层面上种植蔬菜和其他食物，例如在田地或温室中，这种新方法生产的食物通常集成在其他结构中，例如摩天大楼，集装箱或改装仓库等。 采用受控环境农业（CEA）技术，这种现代理念使用室内养殖技术。 温度，光线，湿度和气体的人工控制使得可以在室内生产食物和药物。 在许多方面，垂直农业类似于温室，金属反射器和人工照明增加了自然阳光。
垂直农业的主要目标是在有限的空间内使作物产量最大化。
垂直耕作如何工作
在理解垂直农业如何运作方面，有四个关键领域：1.物理布局，2.照明，3.生长介质，以及4.可持续性特征。 首先，垂直农业的主要目标是每平方米生产更多的食物。
为了实现这个目标，作物在塔架生命结构中堆叠成层。 其次，自然光和人造光的完美结合被用来保持房间内完美的光照水平。 诸如旋转床的技术被用于提高照明效率。 第三，不使用土壤，而使用气培，水培或水培生长培养基。 在垂直农业中，泥炭苔或椰子壳和类似的非土壤媒介非常普遍。 最后，垂直耕作方法使用各种可持续性特征来抵消农业的能源成本。 事实上，垂直耕作使用的水量减少了95％。
垂直农业的优势
从小耕作区获得更多产量并不是垂直耕作的唯一优势。 以下是垂直农业的一些主要好处：
- 为未来做准备：到2050年，全世界约80％的人口预计会生活在城市地区，人口的增长将导致对食物的需求增加。 垂直农业的有效利用可能在准备迎接这样的挑战方面发挥重要作用。
- 增加和全年的作物生产：垂直耕作使我们能够从相同面积的种植面积生产更多的作物。 实际上，1英亩的室内面积可以提供相当于至少4-6英亩户外容量的产量。 据独立估计，基地面积为5英亩的30层建筑可能会产生相当于2,400英亩的传统水平耕作。 此外，在受控于垂直耕作技术完全控制的室内环境中，全年作物生产是可能的。
- 栽培中用水量较少：垂直农业使我们能够生产比普通栽培所需水量少70-95％的农作物。
- 不受不利天气条件影响：野外作物可能受到诸如暴雨，飓风，洪水或严重干旱等自然灾害的不利影响 - 这些事件由于全球变暖而日益普遍。 室内垂直农场不太可能感受到不利天气的冲击，全年收获量更大。
- 增加有机作物产量：由于农作物是在没有使用化学农药的情况下在良好控制的室内环境下生产的，垂直农业使我们能够种植无农药和有机作物。
- 人性化和环保：室内垂直农业可以显着减轻与传统农业相关的职业危害。 农民不会接触到与重型农业设备，疟疾，有毒化学品等疾病有关的危害。 由于它不会扰乱动物和树木的内陆地区，因此它对生物多样性也有好处。
垂直耕作的局限性
垂直农业有利有弊。 有时垂直农业的优点是突出的，而不是缺点。 以下是垂直农业的主要局限性：
- 没有成熟的经济学：这种新农业方法的财务可行性仍然不确定。 为农业建造摩天大楼的成本，加上其他成本，如照明，供暖和劳动力，可能不仅仅是我们从垂直农业产出中获得的好处。 对于占地60公顷的垂直农场，建筑成本可能超过1亿美元。 虽然垂直农场对于靠近城市很有吸引力，但高房价会阻碍城市地区的财务可行性。 然而，随着行业的成熟，财务状况正在发生变化。 一家公司Newbean Capital最近宣布针对室内农业部门的设备融资服务。
- 传粉困难：垂直农业发生在没有昆虫存在的受控环境中。 因此，授粉过程需要手动完成，这将是劳动密集型且昂贵的。
- 劳动力成本：在垂直农业中，由于需要高技能的工人，劳动力成本可能非常高。 因此，工人的小时工成本可能会大大高于农业。 而垂直农业技术将需要大量培训，这将增加劳动力成本。
- 更少的工作：垂直农场的自动化可能导致需要更少的工人。 手工授粉可能成为垂直农场中更劳动密集的功能之一。
- 较低的工人效率：垂直农场的布局可能对工人到达每个层面构成挑战。 攀登上层需要时间和精力，降低整体员工效率。
- 对技术的依赖太多：更好技术的发展总能提高效率并降低成本。 但整个垂直农业极其依赖各种照明技术，保持温度和湿度。 对于垂直农场来说，仅仅一天的电力消耗就可能非常昂贵。 许多人认为目前使用的技术尚未准备好大规模采用。
美国的垂直农业
AeroFarms是美国主要的垂直农业公司之一。它位于新泽西州纽瓦克的70,000平方英尺的工厂被称为世界上最大的垂直农场。 除了这个纽瓦克农场外，该公司还有其他八个较小的垂直农场。 该公司已从保诚和高盛等公司筹集了5000多万美元。 它已获得超过900万美元的地方和州拨款。
该公司希望每年生产200多万磅绿色蔬菜，并利用aeroponics技术。 Aeroponics是一种栽培方法，根系悬浮在空气中，营养液以细雾的形式施用。
在新泽西州的工厂，250多种蔬菜和草药正在30英尺高的托盘上种植。 AeroFarms产品不含肥料和杀虫剂。 目前，其产品可在杂货店和超市购买，每包3.99美元。
AeroFarms计划在犹太人坎登（Camden）建立一个更大的垂直农场。 这个占地78,000平方英尺的农场预计将于2018年投入运营。该公司从新泽西州经济发展局获得1114万美元的税收奖励。 一旦运营，新农场将被称为世界上最大的新的垂直农场。
结论
除了AeroFarms之外，美国还没有其他主要的垂直农业公司。日本也许已经看到了任何国家的最成功。 日本已经拥有200家大规模的“农业作为制造”工厂，中国还有80家。而垂直农业只占很小一部分市场，它正在迅速增长，预计到2022年将达到58亿美元，最大亚太地区的收益。
垂直农业技术还比较新。 公司尚未成功生产农作物，并使其在经济上可行，以满足日益增长的粮食需求。 像AeroFarms这样的农场的表现将决定垂直农业在将来如何应对日益增长的粮食需求所面临的挑战。 但值得注意的是，为垂直农场开发的技术也被3000亿美元的室内农业部门的其他部分所采用，例如温室。
资源
为了更深入地挖掘室内和垂直农业，有几种可用的在线资源。 其中包括Upstart大学，AgTech创新中心，垂直农业峰会等。 此外，请查看Chris Powers的这篇文章：10个在线平台帮助未来的室内农民。