农业狂想曲：13种面向未来，最前沿的种菜模式

资本实验室

18-07-3007:30

资本实验室·今日创新观察

聚焦前沿科技创新与传统产业升级

李鑫

垂直农业是一种革命性且可持续性的农业方法，可以降低大量的农业用水需求，也节省了大量的空间和土地。这种以可持续性为核心的农业创新，让越来越多人开始关注其生态环保方法，以及极端环境下实现农业生产的可能性。

尽管不少人还在质疑垂直农业是否能真正解决世界粮食短缺的问题，但这挡不住众多初创公司在各种极端环境下进行粮食生产的探索。

例如，农业生产能否不再看天吃饭？能否把整个建筑变为农场？风力塔如何与垂直农业相融合？模块化、定制化在农业生产领域能够发挥怎样的价值？在垂直农业领域，将产生哪些新技术与新模式？……总之，探索者们正在大胆加速推进垂直农业的变革，便不断形成新的种菜方式。

以下13种创新技术及其应用代表了垂直农业领域值得关注的最新进展：

1.水培法——无需土壤的植物生长方法

水培法是一种植物培育的新方法，在垂直农业中得到广泛使用。这种方法通过营养液替代土壤，从而杜绝了土壤中的细菌和有害物质，从而实现真正的绿色食品生产。

由于植物的根部浸没在营养液中，通过传感器可以轻松实现植物生长与营养液中营养成份的监测，为植物生长提升最佳环境。

2.气雾栽培——没有土壤和很少水的植物栽培

气雾栽培技术（Aeroponics）是一种新型的栽培方式，由美国NASA在20世纪90年代发明，以寻找有效的太空植物种植技术。后来这种技术被称为“Aeroponics”，意思是“生长在没有土壤和很少水的空气/雾环境中的植物”。

气雾栽培通过喷雾装置将营养液雾化为小雾滴，直接喷射到植物根系上，以提供植物生长所需的水分和养分。

在垂直农业技术中，气雾栽培是最节水的一种技术，与水培技术相比，可以减少90%的用水量。同时，气雾栽培可以使植物对营养物质的吸收效率更高，植物生长更健康，更有营养。

3.鱼菜共生——一种整合植物和鱼类养殖的生态系统

鱼菜共生系统很像水培系统，但更优化。该方法旨在将鱼类和植物整合在同一生态系统中，鱼在室内池塘中生长并产生营养丰富的废物，可以充当垂直农场中植物的营养来源。

另一方面，这些植物可以净化和过滤废水，供鱼塘使用。鱼菜共生系统简化了生产和经济问题，可以使生产效率最大化。

与大多数垂直农业创新技术相比，目前鱼菜共生系统的应用规模相对较小。

4.Lokal——自给自足的小型家庭蔬菜系统

2017年9月，宜家创新实验室Space10提出了使用水培农业系统的Lokal的想法。通过营养液替代土壤，用LED灯取代太阳光，让人们可以在室内无阳光或土壤的地方种植并收获作物。这项创新可以真正帮助人们在自己的家中种植新鲜食物。

据SPACE 10介绍，该系统可以使植物生长速度比传统种植方法快三倍，用水量减少90%。用过传感器，用户在手机上就可以随时掌握作物的生长状态。从长远来看，宜家希望利用机器学习来收集和分析人们使用Lokal的数据。

5.AeroFarms——智能垂直农业创新

成立于2004年的美国垂直农场AeroFarms是室内农业领域的领导者，通过使用LED照明、气雾栽培技术和气候控制等最新技术，可以在没有阳光、土壤和农药的环境下种植蔬菜。目前公司已经可以种植250多个蔬菜品种。

通过传感器，该公司可以实现作物生长全流程的智能化数字管理，可以缩短作物收获期，并提高食品质量，并减少对环境的影响，使作物的生长与收获更加可控高效。

公司已经在世界各地建造了多个农场，包括2016年在美国纽瓦克市建立的世界上最大的垂直农场。该农场面积为69000平方英尺，每年可以生产200万磅的蔬菜和香料，并比普通田地里种植的作物节约95％的水。

AeroFarms公司已累计融资1.38亿美元。

6.Plantscapers——为住户提供食物的建筑

瑞典食品科技公司Plantagon提出一种创新的解决方案，直接让办公空间和建筑物为人们提供食物。为此，Plantagon购买了名为ke Olsson的农民发明的垂直温室的专利，该专利使用一种架式运输系统，逐渐将种植箱从垂直温室的地板移动到天花板，而不需要人工照明。

Plantagon将该专利融入到办公楼中，该建筑将被命名为World Food Building，目标是每年生产至少550吨蔬菜，预计可以为近5000人提供日常所需。为了保持低成本，该建筑将采用高度自动化技术来维护和收获。

此外，阳光、温度、营养以及空气质量等都将通过自主系统进行监控。

7.VertiCrop——城市可持续农业技术

总部位于加拿大温哥华的VertiCrop公司推出了一项用于城市的农业种植技术专利，在2009年被时代杂志评为世界上最伟大的发明之一。

该技术基于水培技术，通过输运系统移动特制的悬浮托盘，为植物提供最佳的人工光和自然光。

该设计使作物能够在受控和封闭环境中健康生长，完全不需要除草剂和杀虫剂，且产量为普通农田作物产量的20倍，只需土壤耕作所需的8%的水。

8.模块化农场——在世界任何地方生产新鲜植物

模块化农场系统是加拿大公司ModularFarms的一项重大创新。它是一个完全室内的垂直农业系统，能够在任何气候和任何地方生产健康和新鲜的植物。

该模块化农场是一个基于城市农场理念的定制设计，提供可用于各种目的的模块，用户可以根据农业需求定制系统并扩展其功能。

模块化农场系统专注于农民的投资回报和植物健康，该系统是集装箱农场的完美配对，也是垂直农业的试验性技术。

9.立方农业系统——下一代可持续农业系统

加拿大公司Cubic Farms的CEO Dave Dinesen曾在TED演讲中指出，公司是下一代一致性、可预测的和有利可图的农场产品开发商。

公司开发的立方农业系统通过输送机旋转法、自动营养输送系统和LED照明进行工作，为绿色植物创造最佳的生长环境，用水量仅为传统农业的1/26。

该公司的技术完全消除了普通农业的风险，通过控制投入实现标准化产出。农场生产出的产品在大小、味道和颜色上都非常一致，还可以提供更长的保质期和更高的营养成分。这也意味着稳定且更可预测的收入。

10.ZipGrow——现代农民的垂直耕作

美国公司ZipGrow把垂直农业与无土栽培相结合。其垂直种植塔的工作原理，是利用传统的水培技术结合垂直重力供给系统，实现有限空间的利用最大化，增加单位面积的效益。

ZipGrow公司基本上彻底改变了垂直农业产业，包括系统控制、垂直平面生长技术和高科技工作流程设计。

11.Bowery——世界上技术最先进的商业室内农场

美国室内养殖公司Bowery开发的技术先进的农业系统BoweryOS，可以控制作物的全室内生长过程而不使用杀虫剂，产量是传统种植方式的30倍以上，可以种植100多种草本植物和绿叶蔬菜。

该技术将自动生成植物的理想条件，同时收集生长数据，并为植物提供精准的光照强度和时间、营养和纯净水。通过自动灌溉系统可以测量和维持蔬菜生长所需水量的最佳水平，比传统农业节省95%的用水。

12.Skyfarm - 风力垂直农场塔

英国建筑公司Rogers Stirk Harbour + Partners在2014年世界建筑节期间提出了一个名为Skyfarm的概念。意图打造一个双曲面塔，采用不同的耕作技术，包括鱼菜共生和传统的土壤种植方法，适合在高密度城市地区或土地供应较少的地方生产作物。

这座多层建筑采用竹子制作一个坚固的圆形框架，同时最大限度地将阳光照射到农场。通过循环系统支持作物和鱼类的生长，其中来自鱼类的养分被输送到作物，而作物为鱼类提供经过过滤的水。

塔的底部设计有一个大型透明水箱，用于养殖鲈鱼、罗非鱼和澳洲肺鱼等鱼类。塔的中间，通过水培法种植植物。再往上，植物通过气雾和无土生长，塔顶由水箱和涡轮机组成。

该塔旨在为城市居民全年提供保持期短的农作物产品，是农业可持续解决方案的一个典型案例。

13.Sky Greens——世界上第一个液压垂直农场

新加坡公司Sky Greens开发了革命性的垂直农业系统，该系统也是世界上第一个低碳水力驱动的农场。蔬菜种植在货架上，可以全天候不停地旋转。

在该农场，底部的植物吸收水，而顶部的植物获得阳光，整个过程不断循环。与传统的耕作技术相比，这种方法最大限度地减少了水、土地和能源的消耗。

此外，与传统农场相比，该系统的产量可提高10倍。虽然该系统目前用于种植亚洲蔬菜，但也可用于种植各种水果和其他蔬菜。

总体来看说，垂直农业长在日益成为一个有吸引力的选择，因为越来越多的消费者都已经开始接受这种生产方式。而这些创新技术将会越来越受欢迎，并在未来彻底改变垂直农业的面貌！