據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織預(yù)測，2030年世界總?cè)丝谟型_(dá)到85億，2050年將會(huì)達(dá)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(shí)，隨著城市化進(jìn)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(huì)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(nèi)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。

我們首先從垂直農(nóng)業(yè)說起，“垂直農(nóng)業(yè)”這個(gè)專業(yè)術(shù)語最早是在20世紀(jì)初由美國地質(zhì)學(xué)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(guān)領(lǐng)域的研究人員對(duì)其進(jìn)行了長期的探索和研究。2007年，美國哥倫比亞大學(xué)教授迪克森·德波爾最早提出了“垂直農(nóng)場”這個(gè)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(shù)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(jìn)農(nóng)作物的生長。簡單的說就是在高樓大廈里進(jìn)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(shù)，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(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的分層種植。所有農(nóng)作物都會(huì)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(diào)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(dòng)植物和微生物，達(dá)到能源的最大利用率。垂直農(nóng)場是一個(gè)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(zhuǎn)化過程。

想象這樣一個(gè)場景：

在市中心的摩天大樓里，每一個(gè)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(shí)，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！

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

一提到農(nóng)場，人們通常都會(huì)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(duì)農(nóng)場有了新的認(rèn)識(shí)。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(shí)一位杰出的建筑師文森特·卡勒鮑特設(shè)計(jì)的。農(nóng)場共有132層，兩邊的“觸角”達(dá)700m以上，農(nóng)場最高建筑達(dá)600多米。該農(nóng)場的動(dòng)力來源完全由風(fēng)能和太陽能提供，冬天的時(shí)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(shí)候，農(nóng)場通過自然通風(fēng)和植物的蒸騰作用來調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)的溫度，使農(nóng)場內(nèi)達(dá)到冬暖夏涼的效果。除此之外，農(nóng)場內(nèi)還設(shè)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(yàn)多元化的生活。

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(gè)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(duì)這個(gè)棘手的問題，合成設(shè)計(jì)工作室（Synthesis Design Studio）的拉胡爾·蘇林想出了一個(gè)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(nèi)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(jì)，綠洲大廈的產(chǎn)量可以滿足多達(dá)4萬人一年的糧食需求。

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(shè)計(jì)大廈。該農(nóng)場由建筑設(shè)計(jì)者TR Hamzah & Yean設(shè)計(jì)、新加坡國立大學(xué)資助。

這棟外表被綠色植物覆蓋的生態(tài)大廈共有26個(gè)樓層，外面一半以上的面積被當(dāng)?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(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，生態(tài)設(shè)計(jì)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(yùn)用多種環(huán)保技術(shù)，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。

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(gè)方面：

據(jù)調(diào)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(dāng)于一個(gè)四百多萬平方米的傳統(tǒng)農(nóng)場，足夠?yàn)槿娜f人提供一年的糧食和蔬菜等。

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(jìn)行農(nóng)作物生產(chǎn)，不受干旱、洪水以及害蟲等等自然災(zāi)害的影響。據(jù)相關(guān)資料顯示，我國每年因干旱、洪澇等自然災(zāi)害影響而造成的經(jīng)濟(jì)損失多達(dá)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(zāi)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(zhì)量。

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(jìn)綠色環(huán)保技術(shù)，把農(nóng)作物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化成可以利用的清潔能源。不僅如此，垂直農(nóng)場還可以調(diào)節(jié)城市氣候，保護(hù)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。

垂直農(nóng)場是一個(gè)獨(dú)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(fēng)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(shù)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(duì)解決全球氣候變暖問題有積極地促進(jìn)作用。

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(huì)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(jī)會(huì)，垂直農(nóng)場是一個(gè)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(jī)械、建筑等等一系列工程。它的建設(shè)需要一大批具有專業(yè)技術(shù)的建筑師、工程師、城市規(guī)劃設(shè)計(jì)師、農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)專家等高技術(shù)人才。

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

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

美國堪薩斯州土地研究所的研究人員認(rèn)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。

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(xué)技術(shù)的進(jìn)步和城市發(fā)展的需求，垂直農(nóng)場終將會(huì)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(shù)控制農(nóng)作物生長環(huán)境進(jìn)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(yīng)穩(wěn)定的農(nóng)作物產(chǎn)品，改善城市環(huán)境質(zhì)量，引導(dǎo)城市居民進(jìn)入低碳生活。這樣的農(nóng)業(yè)，值得我們期待！