垂直農(nóng)業(yè)都有哪些模式,總結(jié)一下

1、垂直農(nóng)業(yè)都有哪些模式，總結(jié)一下什么是垂直農(nóng)業(yè)?垂直農(nóng)業(yè)是一種完全受控的作物生產(chǎn)方式，能控制環(huán)境的溫度， 光照，氣體和濕度，以在有限的空間內(nèi)最大化作物產(chǎn)量。同時也能夠 規(guī)避風(fēng)雨和氣候變化。通常用很少的土壤和水，使用精確配比的營養(yǎng) 液支持植物生長。垂直農(nóng)業(yè)在包括城市在內(nèi)的耕地稀缺的地區(qū)，是一 種十分高效的食物生產(chǎn)方法，利用垂直堆疊的方式生產(chǎn)農(nóng)作物，只占 用很少的面積，也可以在建筑、集裝箱等多種工業(yè)空間進(jìn)行生產(chǎn)。垂直農(nóng)業(yè)能解決什么問題？先來看一組數(shù)據(jù)：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%去年Biological

2、Conservation上發(fā)表了一篇很有影響力的研究，該研究表明，全球昆蟲中40%的物種正在減少，許多 物種將在幾十年內(nèi)滅絕，而導(dǎo)致這一物種危急的主因是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致 的昆蟲棲息地流失，特別是化肥和農(nóng)藥的過度使用，更是加劇了這一 危機(jī)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性性，成了全球關(guān)注的焦點問題。那么什么樣 的農(nóng)業(yè)才是可持續(xù)的？又如何發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)呢？垂直農(nóng)業(yè)可能是未來的一個重要方向，垂直農(nóng)場最明顯的優(yōu)勢在 于一一資源與空間、時間的充分利用。垂直農(nóng)業(yè)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，同時可以大大提高相同面積 土地的作物生產(chǎn)力。有研究者這樣描述垂直農(nóng)業(yè)：作物產(chǎn)量提高390 倍、用水卻比一般

3、種植少95%，無需太陽光、沒有土壤、不使用農(nóng)藥，不會引發(fā)農(nóng)業(yè)污染。垂直農(nóng)業(yè)若能普及，兩類區(qū)域?qū)⑹芤娣藴\。一類是類似日本、新 加坡這樣人口密集，但土地資源極其缺乏的地方。當(dāng)然，在這些地方， 垂直農(nóng)業(yè)已經(jīng)生根發(fā)芽，日本的植物工廠、新加坡的城市農(nóng)業(yè)，都是 特定模式的垂直農(nóng)業(yè)體系，或另一個名稱；另一類區(qū)域則是類似像中 東和非洲這些高度缺水、干旱的地區(qū)，以及俄羅斯這些常年高冷、不 適合種植蔬菜的地區(qū)，垂直農(nóng)業(yè)結(jié)合室內(nèi)種植，可以突破自然環(huán)境的 不足。垂直農(nóng)業(yè)有哪些優(yōu)勢？垂直農(nóng)業(yè)相比于傳統(tǒng)大田，優(yōu)勢有許多。全年可不間斷生產(chǎn)，一年四季都能隨心所欲地安排生產(chǎn)計劃，所 有產(chǎn)品都是“應(yīng)季”作物。單位產(chǎn)量高。垂直農(nóng)場

4、技術(shù)能夠合理達(dá)到更短的生長周期和更快 的收獲，這意味著每年可以在比傳統(tǒng)農(nóng)場小得多的空間內(nèi)種植更多的 食物。垂直農(nóng)場單位面積的糧食產(chǎn)量可達(dá)到傳統(tǒng)農(nóng)場的350倍以上。質(zhì)量產(chǎn)量穩(wěn)定。工業(yè)化的生產(chǎn)使得收獲的作物更加均一，更符合 市場標(biāo)準(zhǔn)，減少“殘次品”導(dǎo)致的浪費。減少肥料用量。垂直農(nóng)業(yè)能夠?qū)⒂盟繙p少95%的同時，可以 通過嚴(yán)控制，防風(fēng)雨，防傳染，來減少對化學(xué)農(nóng)藥的需求。縮短供應(yīng)鏈。這意味著在城市生產(chǎn)的作物直接銷售，減去了很多 運輸距離和時間，既能夠保證食物新鮮，又減少了供應(yīng)鏈浪費。以下是各種模式的總結(jié)：1、水培法無需土壤的植物生長方法水培法是一種在水基營養(yǎng)豐富的溶液中種植植物的方法，在垂直 農(nóng)業(yè)中得

5、到廣泛使用。這種方法的基本前提是允許植物根與營養(yǎng)液直 接接觸，同時也可以獲得氧氣，有效杜絕土壤中的細(xì)菌和有害物質(zhì)， 從而實現(xiàn)真正的綠色食品生產(chǎn)。由于植物的根部浸沒在營養(yǎng)液中，通過傳感器可以輕松實現(xiàn)植物 生長與營養(yǎng)液中營養(yǎng)成份的監(jiān)測，由于水培法植物根系較小，從而生 長更豐富。它比開放式農(nóng)業(yè)用水少70%。最大的優(yōu)點是它可以隨處 堆疊。都市農(nóng)業(yè)的最佳實踐之一。在快速城市化的世界中，水培系統(tǒng) 可以集成到任何空間中。2、氣霧栽培沒有土壤和很少水的植物栽培氣霧栽培是一種新型的栽培方式，它是利用噴霧裝置將營養(yǎng)液霧 化為小霧滴狀，直接噴射到植物根系以提供植物生長所需的水分和養(yǎng) 分的一種無土栽培技術(shù)。氣霧栽培技

6、術(shù)最早是美國NASA在20世紀(jì) 90年代發(fā)明，以尋找有效的太空植物種植技術(shù)。后來這種技術(shù)被稱 為“Aeroponics”，意思是“生長在沒有土壤和很少水的空氣/霧環(huán)境 中的植物”。氣霧栽培技術(shù)主要是將作物懸掛在一個密閉的栽培裝置（槽、箱 或床）中，而根系裸露在栽培裝置內(nèi)部，營養(yǎng)液通過噴霧裝置霧化后 噴射到根系表面,減少栽培植物硝酸鹽含量。這種技術(shù)使作物產(chǎn)量成倍增長，它是不用土壤或基質(zhì)來栽培植物 的一項農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，其因以人工創(chuàng)造作物根系環(huán)境取代了土壤環(huán)境， 可有效解決傳統(tǒng)土壤栽培中難以解決的水分、空氣、養(yǎng)分供應(yīng)的矛盾, 使作物根系處于最適宜的環(huán)境條件下，從而發(fā)揮作物的增長潛力，使 植物生長量、

7、生物量得到大大提高。氣霧栽培除了加快植物生長速度，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上栽培的瓜果蔬菜 生長發(fā)育進(jìn)程加快外，在垂直農(nóng)業(yè)技術(shù)中，氣霧栽培是最節(jié)水、節(jié)肥 的一種栽培技術(shù)，可以減少或者避免化學(xué)農(nóng)藥的使用，是其它任何技 術(shù)無法比擬的，只要有電有水有光照的地方就可以進(jìn)行氣霧栽培，做 到最大化的實施立體種植，而且沒有任何土壤或其它污染所致的污垢 發(fā)生，可完全做到工廠式的潔凈化生產(chǎn)。3、魚菜共生一一種整合植物和魚類養(yǎng)殖的生態(tài)系統(tǒng)魚菜共生(Aquaponics)是一種新型的復(fù)合耕作體系，魚菜共生 系統(tǒng)很像水培系統(tǒng)，但更優(yōu)化。它把水產(chǎn)養(yǎng)殖(Aquaculture)與水耕栽 培(Hydroponics)這兩種原本完全不同的

8、農(nóng)耕技術(shù)，通過巧妙的生態(tài)設(shè) 計，達(dá)到科學(xué)的協(xié)同共生，從而實現(xiàn)養(yǎng)魚不換水而無水質(zhì)憂患，種菜 不施肥而正常成長的生態(tài)共生效應(yīng)。在傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖中，隨著魚的排泄物積累，水體的氨氮增加， 毒性逐步增大。而在魚菜共生系統(tǒng)中，水產(chǎn)養(yǎng)殖的水被輸送到水培栽 培系統(tǒng)，由細(xì)菌將水中的氨氮分解成亞硝酸鹽然后被硝化細(xì)菌分解成 硝酸鹽，硝酸鹽可以直接被植物作為營養(yǎng)吸收利用。魚菜共生讓動物、 植物、微生物三者之間達(dá)到一種和諧的生態(tài)平衡關(guān)系，是可持續(xù)循環(huán) 型零排放的低碳生產(chǎn)模式，也是有效解決農(nóng)業(yè)生態(tài)危機(jī)的有效方法， 魚菜共生系統(tǒng)簡化了生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)問題，可以使生產(chǎn)效率最大化。4、Lokal自給自足的小型家庭蔬菜系統(tǒng)2017年9

9、月，宜家創(chuàng)新實驗室Space10提出了使用水培農(nóng)業(yè)系 統(tǒng)的Lokal的想法。通過營養(yǎng)液替代土壤，用LED燈取代太陽光，讓 人們可以在室內(nèi)無陽光或土壤的地方種植并收獲作物。這項創(chuàng)新可以 真正幫助人們在自己的家中種植新鮮食物。據(jù)SPACE 10介紹，該系統(tǒng)可以使植物生長速度比傳統(tǒng)種植方法 快三倍，用水量減少90%。用過傳感器，用戶在手機(jī)上就可以隨時掌 握作物的生長狀態(tài)。從長遠(yuǎn)來看，宜家希望利用機(jī)器學(xué)習(xí)來收集和分 析人們使用Lokal的數(shù)據(jù)。5、AeroFarms智能垂直農(nóng)業(yè)創(chuàng)新成立于2004年的美國垂直農(nóng)場AeroFarms是室內(nèi)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng) 導(dǎo)者，通過使用LED照明、氣霧栽培技術(shù)和氣候控制等最新

10、技術(shù)，可 以在沒有陽光、土壤和農(nóng)藥的環(huán)境下種植蔬菜。這種高度精細(xì)化管理 可以控制植物的產(chǎn)量、形狀、質(zhì)地、顏色、風(fēng)味及營養(yǎng)成分。目前公 司已經(jīng)可以種植250多個蔬菜品種。AeroFarms從田間采集完全相同的種子，并會監(jiān)控作物的整個生 長過程，確?？梢圆婚g斷地供給作物生長發(fā)育所需要的一切營養(yǎng)。與 傳統(tǒng)農(nóng)場相比，AeroFarms每平方英尺的作物產(chǎn)量要高出390倍。通過傳感器，該公司可以實現(xiàn)作物生長全流程的智能化數(shù)字管理， 可以縮短作物收獲期，并提高食品質(zhì)量，并減少對環(huán)境的影響，使作 物的生長與收獲更加可控高效。該公司已經(jīng)在世界各地建造了多個農(nóng) 場，包括2016年在美國紐瓦克市建立的世界上最大的垂

11、直農(nóng)場。該 農(nóng)場面積為69000平方英尺，每年可以生產(chǎn)200萬磅的蔬菜和香料， 并比普通田地里種植的作物節(jié)約95%的水。AeroFarms公司已累計融 資1.38億美元。6、Plantscapers為住戶提供食物的建筑瑞典食品科技公司Plantagon提出一種創(chuàng)新的解決方案，直接讓 辦公空間和建筑物為人們提供食物。為此，Plantagon購買了名為Ake Olsson的農(nóng)民發(fā)明的垂直溫室的專利，該專利使用一種架式運輸系統(tǒng)， 逐漸將種植箱從垂直溫室的地板移動到天花板，而不需要人工照明。Plantagon將該專利融入到辦公樓中，該建筑將被命名為WorldFood Building，目標(biāo)是每年生產(chǎn)至

12、少550噸蔬菜，預(yù)計可以為近5000 人提供日常所需。為了保持低成本，該建筑將采用高度自動化技術(shù)來 維護(hù)和收獲。此外，陽光、溫度、營養(yǎng)以及空氣質(zhì)量等都將通過自主 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。7、VertiCrop城市可持續(xù)農(nóng)業(yè)技術(shù)總部位于加拿大溫哥華的VertiCrop公司推出了一項用于城市的 農(nóng)業(yè)種植技術(shù)專利，在2009年被時代雜志評為世界上最偉大的發(fā)明 之一。該技術(shù)基于水培技術(shù)，通過輸運系統(tǒng)移動特制的懸浮托盤，為植 物提供最佳的人工光和自然光。該設(shè)計使作物能夠在受控和封閉環(huán)境中健康生長，完全不需要除 草劑和殺蟲劑，且產(chǎn)量為普通農(nóng)田作物產(chǎn)量的20倍，只需土壤耕作所需的8%的水。8、模塊化農(nóng)場一一在世界任何

13、地方生產(chǎn)新鮮植物模塊化農(nóng)場系統(tǒng)是加拿大公司ModularFarms的一項重大創(chuàng)新。 它是一個完全室內(nèi)的垂直農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，能夠在任何氣候和任何地方生產(chǎn) 健康和新鮮的植物。該模塊化農(nóng)場是一個基于城市農(nóng)場理念的定制設(shè)計，提供可用于 各種目的的模塊，用戶可以根據(jù)農(nóng)業(yè)需求定制系統(tǒng)并擴(kuò)展其功能。模塊化農(nóng)場系統(tǒng)專注于農(nóng)民的投資回報和植物健康，該系統(tǒng)是集 裝箱農(nóng)場的完美配對，也是垂直農(nóng)業(yè)的試驗性技術(shù)。9、立方農(nóng)業(yè)系統(tǒng)一一下一代可持續(xù)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)加拿大公司Cubic Farms的CEO Dave Dinesen曾在TED演講中指 出，公司是下一代一致性、可預(yù)測的和有利可圖的農(nóng)場產(chǎn)品開發(fā)商。公司開發(fā)的立方農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通過輸送

14、機(jī)旋轉(zhuǎn)法、自動營養(yǎng)輸送系統(tǒng) 和LED照明進(jìn)行工作，為綠色植物創(chuàng)造最佳的生長環(huán)境，用水量僅為 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的1/26。該公司的技術(shù)完全消除了普通農(nóng)業(yè)的風(fēng)險，通過控制投入實現(xiàn)標(biāo) 準(zhǔn)化產(chǎn)出。農(nóng)場生產(chǎn)出的產(chǎn)品在大小、味道和顏色上都非常一致，還 可以提供更長的保質(zhì)期和更高的營養(yǎng)成分。這也意味著穩(wěn)定且更可預(yù) 測的收入。10、ZipGrow現(xiàn)代農(nóng)民的垂直耕作美國公司ZipGrow把垂直農(nóng)業(yè)與無土栽培相結(jié)合。其垂直種植塔 的工作原理，是利用傳統(tǒng)的水培技術(shù)結(jié)合垂直重力供給系統(tǒng)，實現(xiàn)有 限空間的利用最大化，增加單位面積的效益。ZipGrow公司基本上徹底改變了垂直農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，包括系統(tǒng)控制、 垂直平面生長技術(shù)和高科技工作

15、流程設(shè)計。11、Bowery世界上技術(shù)最先進(jìn)的商業(yè)室內(nèi)農(nóng)場美國室內(nèi)養(yǎng)殖公司Bowery開發(fā)的技術(shù)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)BoweryOS， 可以控制作物的全室內(nèi)生長過程而不使用殺蟲劑，產(chǎn)量是傳統(tǒng)種植方 式的30倍以上，可以種植100多種草本植物和綠葉蔬菜。該技術(shù)將自動生成植物的理想條件，同時收集生長數(shù)據(jù)，并為植 物提供精準(zhǔn)的光照強(qiáng)度和時間、營養(yǎng)和純凈水。通過自動灌溉系統(tǒng)可 以測量和維持蔬菜生長所需水量的最佳水平，比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)節(jié)省95%的 用水。12、Skyfarm -風(fēng)力垂直農(nóng)場塔英國建筑公司Rogers Stirk Harbour + Partners在2014年世界建筑 節(jié)期間提出了一個名為Skyfarm的概念。意圖打造一個雙曲面塔，采 用不同的耕作技術(shù)，包括魚菜共生和傳統(tǒng)的土壤種植方法，適合在高 密度城市地區(qū)或土地供應(yīng)較少的地方生產(chǎn)作物。這座多層建筑采用竹子制作一個堅固的圓形框架，同時最大限度 地將陽光照射到農(nóng)場。通過循環(huán)系統(tǒng)支持作物和魚類的生長，其中來 自魚類的養(yǎng)分被輸送到作物，而作物為魚類提供經(jīng)過過濾的水。塔的底部設(shè)計有一個大型透明水箱，用于養(yǎng)殖鱸魚、羅非魚和澳 洲肺魚等魚類。塔的中間，通過水培法種植植物。再往上，植物通過 氣霧和無土生長，塔頂由水箱和渦輪機(jī)組成。該塔旨在為城市居民全 年提供保持期短