疫情、高溫、蝗災(zāi)、旱災(zāi)、水災(zāi)……無法重啟的2020年，正在促成人類一系列反思，其中一個重點(diǎn)就是農(nóng)業(yè)。

目前，全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占用了人類70%用水，每年消耗320萬噸農(nóng)藥和2億噸化肥，與此同時，與40年前相比，全球耕地卻減少了30%。

什么樣的農(nóng)業(yè)才是可持續(xù)性的？答案之一是垂直農(nóng)場，未來你吃到的蔬菜可能不是來自田間，而是產(chǎn)自幾條街之外的某處室內(nèi)建筑。

相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，垂直農(nóng)場最明顯的優(yōu)勢在于——節(jié)水、不用擔(dān)心病蟲災(zāi)害和自然災(zāi)害，一年365天可以收獲，大大提高了相同面積土地的作物生產(chǎn)力。

美國疫情期間，經(jīng)營垂直農(nóng)場的Bowery Farming公司銷量劇增。

“4月，我們的在線銷售額增長一倍以上，實(shí)體店零售合作伙伴的需求增長了25%至50%。最近，我們又簽下了140家超市合同。”Bowery Farming首席執(zhí)行官歐文·費(fèi)恩表示。

Bowery Farming的農(nóng)場位于一棟建筑物內(nèi)，里面就像一個實(shí)驗(yàn)室，人類控制著水、光照、溫度、養(yǎng)分等一切關(guān)乎蔬菜生長的環(huán)境變量，并根據(jù)蔬菜的生長階段實(shí)時調(diào)整。

幼苗，都在LED燈下水培生長，然后栽種到多層貨架上，機(jī)器人會輕松改變貨架的位置，整個農(nóng)場的水都可以循環(huán)使用，最大限度減少了浪費(fèi)。

“蔬菜在一個完全可控的環(huán)境中成長，意味著我們一年365天都能收獲，完全不受天氣和季節(jié)的影響。”費(fèi)恩說，“我們可以告別持續(xù)10000年的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不再依賴太陽、雨水或季節(jié)?！?/p>

Bowery Farming得到了優(yōu)步首席執(zhí)行官和谷歌母公司Alphabet的支持，他們的工作不限于用人工手段創(chuàng)造蔬菜生長的環(huán)境條件，還包括尋找那些影響蔬菜風(fēng)味的配方。

在自然環(huán)境中，蔬菜瓜果的口感、甜度、產(chǎn)量等，取決于水、陽光、土壤養(yǎng)分、溫度變化等一系列變量的共同作用。

Bowery Farming的垂直農(nóng)場則擁有自己的中樞神經(jīng)系統(tǒng)——Bowery OS，這套系統(tǒng)是機(jī)器學(xué)習(xí)、算法、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的結(jié)合，能夠自動調(diào)整各類變量參數(shù)以提高產(chǎn)量，也可以找到各類變量與最終風(fēng)味之間的關(guān)系，最終生產(chǎn)出各種配方的蔬菜瓜果。

“比如讓芝麻菜更辣一些，或是讓球生菜更順滑或更苦一些。你可以通過調(diào)整所有變量來做到這點(diǎn)，機(jī)器學(xué)習(xí)之后，一種味道會對應(yīng)著一種專屬生產(chǎn)‘配方’。”費(fèi)恩說。

垂直農(nóng)業(yè)初創(chuàng)公司Plenty也在改良羽衣甘藍(lán)的風(fēng)味，將其苦味變?yōu)楦軞g迎的甜味。

“水果作物的甜度會受到陽光等環(huán)境條件影響?！盤lenty首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人馬特·巴納德說?！叭绻梢钥刂普彰鳁l件和溫度，就可以控制這些屬性?！?/p>

新冠疫情導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈危機(jī)，加速了世界各國垂直農(nóng)場的發(fā)展。

新加坡4月15日宣布，將公共停車場屋頂改造為城市農(nóng)場，以加大本地食物產(chǎn)量。

4月初，AeroFarms公司宣布將在阿布扎比建設(shè)全球最大的R＆D垂直農(nóng)場。

而荷蘭公司iFarm也已在芬蘭、俄羅斯和哈薩克斯坦啟動了11個垂直農(nóng)場，總種植面積超過8000平方米。

 “在家隔離的人們通常自己做飯，新鮮蔬果需求激增。”iFarm首席執(zhí)行官亞歷山大說，“缺乏勞動力和停工對農(nóng)產(chǎn)品的收割造成了嚴(yán)重影響，人們無法及時獲得綠色農(nóng)產(chǎn)品，本地化生產(chǎn)和生產(chǎn)城市化已成必然，農(nóng)業(yè)自動化和機(jī)器人化絕對有必要。”

垂直農(nóng)業(yè)的發(fā)展，的確有助于解決一些環(huán)境問題，比如水資源短缺、土壤流失、農(nóng)藥過量使用……

根據(jù)經(jīng)合組織(OECD)數(shù)據(jù)，全球70%用水量用于農(nóng)業(yè)灌溉，自20世紀(jì)80年代以來，以每年1%的增幅增長。

聯(lián)合國預(yù)計，未來十年，全球?qū)⒂卸噙_(dá)7億人因嚴(yán)重缺水流離失所。

考慮到全球變暖帶來的局部極端干旱，一些傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)地區(qū)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

“干旱遠(yuǎn)比過去嚴(yán)重?！碧窖笱芯克芯恐魅蜗Ｉ炖f，“加州已經(jīng)連續(xù)五年經(jīng)歷了非常嚴(yán)重的干旱，在澳大利亞、巴西乃至全世界都能感受干旱?！?br>

“如果不采取行動，我們將在水資源短缺問題上面臨更多挑戰(zhàn)，這意味著生命不能維持?！睅炖f。

幾乎所有垂直農(nóng)場都表示，自己可以節(jié)約95%以上灌溉用水，且水培法和氣培法根本不需要使用土壤。

發(fā)展垂直農(nóng)場的另一個目的，在于讓城市自己養(yǎng)活自己。

2050年，世界人口將從76億增加到98億，其中67.2%人口居住在城市，聯(lián)合國預(yù)計糧食產(chǎn)量需要比現(xiàn)在增加70%。

有了垂直農(nóng)場，蔬菜瓜果生產(chǎn)就不再受制于干旱洪澇，也無需擔(dān)心蟲害肆虐，0農(nóng)藥也避免了土壤污染，人類可以把作物的生長命運(yùn)牢牢掌握在手。

Bowery Farming就表示，通過全年運(yùn)營、用水少、不使用殺蟲劑的農(nóng)場種植，同樣的土地面積上，產(chǎn)量可以比傳統(tǒng)農(nóng)場高出100倍。

不過，至少現(xiàn)在看來，要實(shí)現(xiàn)垂直農(nóng)場養(yǎng)活數(shù)十億人的目標(biāo)還非常遙遠(yuǎn)。

一些專家認(rèn)為，土壤是一個非常復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，除了各種顆粒狀礦物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、水分、空氣之外，還是無數(shù)真菌和微生物的家園，人類并未完全破解土壤與植物生長相互作用的奧秘，水培營養(yǎng)液能否完全替代土壤還是一個問號。

更大的限制來自成本。

Bowery Farming生產(chǎn)的綠葉蔬菜，4.5盎司（約127克）要賣3.99美元（約28元），也就是說，每斤蔬菜的價格要過百元了。

兩年前，明尼蘇達(dá)大學(xué)氣候和環(huán)境科學(xué)家喬納森·弗利博士就寫過一篇論文《不，垂直農(nóng)場無法養(yǎng)活世界》，指出了垂直農(nóng)場最大的缺陷：建造和運(yùn)營成本高、能源消耗大。

美國農(nóng)業(yè)部高級顧問保羅則認(rèn)為，能耗其實(shí)完全取決于垂直農(nóng)場的位置，“這取決于它的生長地以及該城市的能源因素?！?/p>

Bowery Farming正在與施耐德電氣公司合作，利用太陽能微電網(wǎng)支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

此前，Bowery Farming將照明設(shè)施轉(zhuǎn)為園藝專用LED燈具后，照明成本下降了85%以上。

Plenty的新農(nóng)場則使用風(fēng)能和太陽能滿足巨大的電力消耗。

“構(gòu)建垂直農(nóng)業(yè)的技術(shù)困難、昂貴、費(fèi)時，但是這些技術(shù)對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)性、品種及效率都具有直接而明確的影響?！盉owery Farming的費(fèi)恩說。

費(fèi)恩認(rèn)為，垂直農(nóng)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品一樣，可以用非?？斓乃俣鹊?，成本自然也會降低。

 “第二代室內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)，可以讓垂直農(nóng)場產(chǎn)量比第一代垂直農(nóng)場高出55倍，在第一代垂直農(nóng)場中，照明、熱量和二氧化碳的控制等任務(wù)已經(jīng)自動化，但不能通過數(shù)據(jù)分析進(jìn)行優(yōu)化?！辟M(fèi)恩說。

根據(jù)IDTechEx的《垂直農(nóng)業(yè)：2020年至2030年》最新報告，全球垂直農(nóng)業(yè)市場預(yù)計將從2020年的7.81億美元增長到2030年的15億美元，年復(fù)合增長率為6.85%。

垂直農(nóng)業(yè)在未來也許大有可為，但是要解決城市人口的一日三餐，還有非常漫長的路要走。

文 | 貢曉麗