我们即将迎来一场创新垂直农业革命,目前世界上三分之一的可用土地被我们用来生产粮食,这种低效的生产方式即将迎来变革。在不远地未来,我们将在由人工智能计算机控制的垂直工厂建筑中种植农作物,这种模式可以重复利用所有营养元素,不会对环境产生危害。
用于绿叶蔬菜和其他农作物的全自动化垂直农场长期以来一直是农业产业的愿景。但是到目前为止,资本投入和其他各种因素导致这样的模式无法实现,不过由于技术和自动化成本的降低以及劳动力、土地和其他资源成本的不断上升,使得这一未来预测成为现实。 目前,全世界已经有数十个垂直农场正在建设运营中。
Spread是一家日本垂直农场,他们在京都附近有一个大型工厂,为京都和大阪两个大都市区提供新鲜蔬菜。Spread即将建成一个完全自动化的52,000平方英尺的设施,98%的水将被重复利用。播种、浇水、施肥和收获将全部自动化。在这里没有土壤,只有从地板到天花板的种植架。根据预测,全年每天可以收获30000棵生菜。
推动这种室内和垂直农业运动是三个深有影响力的趋势。波士顿咨询集团于2015年开展了一项名为“农作物种植2030,区块的变革”的研究,其中提到的(1)稳步发展的全球精准农业运动(2)经济可行的自动化和机器人技术以及(3)不断增长的劳动力短缺。这些因素共同促进了这一垂直农业的运动。
垂直农业:
在城市中心附近的建筑物中全年种植的作物具有许多优势:接近消费群体,降低了物流和损耗成本。 室外农业很容易受到病虫害的侵害,这就意味着大量使用杀虫剂和除草剂,从而导致食品安全问题和环境污染。 垂直农场可以保护农作物免受天气和害虫的侵害,从源头上减少或杜绝农药和除草剂的使用。 与传统农业相比,水培和气雾栽培的方法可以节省大量的水。 因此,随着这样的农场变得更加普遍,他们将为农业工业化提供一个重要的引导,从而生产各种商业化的农产品,大大节省空间和水的使用。 上面提到的Spread公司,他们能够在加利福尼亚中央谷地用不到1%的水来在室内种种植和室外同样大小的生菜!
根据经合组织(经济合作与发展组织)的数据,农业占当今世界用水量的70%左右。 随着人口和气候变化的进展,粮食需求将会增长,我们必须更有效地利用水资源。 垂直农场通过循环水栽法,冷凝水回流,进出气体控制等方法来减少用水量。 比利时垂直农场技术提供商Urban Crops使用下图来表示垂直工厂农场与其他方法相比的优势:
垂直农业与其他系统的比较优势温室和育苗供应商
温室技术是保护植物免受恶劣气候、昆虫和疾病,从而进行育苗、繁育和种植植物理想选择。温室可以是玻璃或透明或半透明材料覆盖的框架或充气结构。温室产量通常比室外产量高10-15%,一致性和质量往往更高,而且生长季节更长。
与垂直农场类似,温室具有较高的前期成本和运营费用,作物选择不得要求授粉。无论是在田间还是在室内种植植物、育苗、移植、嫁接或催芽,他们的生产过程都会有两个层面上的复杂性:(1)种植植物的技术方面需要管理环境,施肥,育苗,移植,灌溉和病虫害控制,以及(2)管理生产的业务方面,劳动力,客户,分销和与企业相关的其他活动。许多育苗商使用自动化和一定程度的机器设备,Harvest Automation的自动化采收及机器能够自动排布盆栽植物,而Urbinati和Visser的机器人移植设备就是育苗工厂中作业中自动化水平的案例。
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