“我們對垂直農場所傾注的精力和關注，并不亞于其他科學家所致力于登月的計劃。畢竟我們所要解決的問題是很現實的，這將使全球人類不必再擔心下一頓飯從何而來。

——迪克森·德斯坡米爾       ”

提到農場，人們最先想到的是大片大片的土地，未來的農場或許會顛覆人們原來的印象。

想象一下在紐約的鬧市，豎立著一座座30層高的大廈，它們不僅是水果、蔬菜和谷物的生產基地，更能產生出清潔能源和凈化廢水。在這里，可以利用無土栽培法種植各種植物，將植物懸置在水中或者其他營養液中；使用陽光等可再生能源來生產熱量和發電，以便晝夜不停地使植物的生長條件達到最優化。

這些摩天大溫室，類似巴比倫空中花園似的種植園，可以全年365天不間斷地種植、收割，而不需要忍受大自然變幻無常的氣候的困擾。其產量是普通農場的300多倍，不但能夠解決人們的吃飯問題，還可以為都市提供源源不斷的氧氣和清潔水源。向天空要耕地，還土地于自然，精心修復地球家園生態圈，這該是多么美麗的神話。

這個大膽的構想最初是由美國哥倫比亞大學環境科學和微生物學教授迪克森·德斯坡米爾提出的，他稱其為“垂直農場（vertical farming）”。垂直農場也叫立體種植農場，被美國著名的《連線》雜志評為改造地球最瘋狂的生態實驗之一。

垂直農場的構造模式完全顛覆了人類幾千年來的耕種方式，糧食作物第一次離開其賴以生長的土地，在高樓中成長、收割。隨著全球氣候的惡化，自然災害的威脅越來越大。“立體種植”這個顛覆傳統的想法越來越受到人們的關注和重視。支持者認為它代表了人類農業的未來發展方向。

城市農業狂想曲

為應對激增的城市人口需求，越來越多的國家開始研究城市農業技術。然而，城市的綠化空間本來就極為有限，不可能再有多余的水平空間用于農業種植。

于是，人們提出了垂直農場的設想：把摩天大樓變成生產中心，構建一個自給自足的良性循環生態系統。

垂直農場是在已有的溫室耕作技術的基礎上設計和發展起來的一種新型的農業種植模式，主要應用技術包括滴灌、氣培和水培法在內，主要能量來源是太陽能和風能，太陽能由位于垂直農場頂層和側面的太陽能面板所吸收而來，風能來自于樓頂所安裝的風力螺旋葉。

在垂直農場中，谷物，如小麥、玉米等作物被種植在由惰性材料（例如蛭石）制成的水槽中，它們之間皆用細小的管子相互連接，作物所需的營養物質就是通過這些細小的管子進行運輸并準確而快捷地滴灌到每株植物的根莖上。這樣做的好處是，既保證了作物生長所需的營養物質，還避免了傳統耕作中大面積灌溉、施肥等對水資源和肥料的浪費，經濟高效而且非常環保。

氣培法是由K·T·胡比克于1982年首次提出的，后來由美國航空航天局（簡稱NASA) 的專家進行了改進。主要是將植物的根部懸垂倒吊在空中，使其處于充滿水汽和營養的環境之中，這種栽培方式特別適用于土豆、胡蘿卜的種植。

現代水培法是由農學家威廉·F·格里克實驗發明的，是把植物種植在不含土壤的水槽中，將富含植物生長所需的營養物質溶解在水體中供植物生長使用。這種栽培方式對一些蔬菜生產特別管用，例如西紅柿、菠菜和漿果等。

垂直農場帶來什么

雖然人們關于是否在繁華的都市中建造摩天大樓式的垂直農場還存在著很大爭議，但這種垂直農場一旦得以應用將產生巨大的效益。

首先，垂直農場可以有效緩解人均耕地面積日益減少造成的農產品供給不足的困境。據統計，近30年來人均耕地面積已從0.33公頃下降到0.22公頃。但是我們不難發現，每一個大都市都有許多閑置的空間，這些都可以用來建造垂直農場。據研究，一幢58層的“農場”，占地僅1.3萬平方米，卻可以提供74.32萬平方米的農作物生長面積，具有相當于一個414.4萬平方米傳統農場的生產能力。德斯坡米爾曾經估算，只需150棟30層的垂直農場，便可以供應紐約全市人口一年的飲食所需。這樣一來，垂直農場輕而易舉地解決了目前我們所面臨的糧食短缺危機。

其次，垂直農場將改變傳統農業“靠天吃飯”的狀況。傳統的農業生產嚴重依賴于天氣氣候條件，而垂直農場依靠精準科學的農業技術，可以使農作物全年不間斷生長。農田生產的自動化控制，可以促進農作物的改良和優化，使農作物向高產、優質、高效方向發展。我們可以將命運真正掌握在自己手里，不再受制于自然界的無常變化。

第三，垂直農場中所有的農業生產都可以通過有機方式進行，減少除草劑、殺蟲劑、農藥等有害化學品的使用，大大減少了有害農業廢物和化學物質的產生及排放，不僅減少了對水和土地的污染，也保障了食品安全。

第四，垂直農場可以實現資源的高效利用。據統計，農業灌溉用水已經占人類可利用淡水資源的70％，澆灌后的水卻成了污水、廢水，含有大量泥沙、殺蟲劑和其他化學成分，難以進行二次利用。垂直農場能夠利用科技手段將生活廢水處理為達到標準的灌溉用水，減少了水資源的浪費，提高了水資源利用效率。垂直農場通過使用可再生能源等方式，不僅減少了能源的消耗，大大提高了能源的使用率，而且還能夠產生清潔能源，解決城市面臨的日益嚴重的能源緊缺問題。

第五，垂直農場可以縮短農產品運輸環節，降低運輸成本和減少交通污染。傳統上，由于農作物全部種植在郊區和鄉村，而生產的農產品大部分都要運送到城市，這不僅會增加成本，而且在運輸過程中還會消耗能源，排放二氧化碳，造成環境污染。將溫室栽培引入大都市中，通過“就地生產”，可以減少農產品由農村向都市的運輸環節，具有極高的經濟效益和環境效益。

垂直農場不僅將徹底變革和改善城市的生活，還能使被傳統農業損害的土地恢復元氣。1英畝垂直農場可以使10～20英畝戶外農地恢復原始生態。城市從遠處看，也將像“空中花園”。

可以說，垂直農場是我們自己養活自己、養活將不斷增加的人口的一場革命。

發展瓶頸和爭議

盡管垂直農場為城市發展和農業發展提供了一種新的模式，但目前它還處于概念開發和實驗設計階段。有一些瓶頸需要克服，主要表現在下面幾方面：

首先，垂直農場建設的最初投資金額相對較高。據估算，建設一個最小、最簡單的垂直農場也需要兩億美元。由此可見，建造一個真正的垂直農場需要巨大的財力支持。

其次，經營者需要學習系統整合和農場發展的技術。必須先建造一個小型的垂直農場作為試點，來進行各種技術的研究和實驗。特別是對于不同樓層的農作物要獲得相同的光照、水分、養分等，需要科學地計算。垂直農場不同于傳統的農業耕種，它更加依賴于科學技術的支持和人才的儲備，需要尋找并培訓合格的現代農民，使他們能夠應對復雜而縝密的內部操作系統。

第三，與傳統農業文化的傳承有沖突。歷經千百年發展起來的農業技術體系和知識體系，是傳統文化的重要組成部分，凝聚著世世代代勞動人民的智慧。隨著垂直農場的發展，可能會帶來傳統農業文化的消逝。

第四，公眾對于垂直農業還存在著疑慮。例如，人們會擔心垂直農場長期潮濕的條件會使建筑結構受到銹蝕，在垂直農場中飼養動物會增加公眾對于衛生條件的擔心，污水處理后用于灌溉會否引發安全問題，垂直農場的實際規模效益究竟如何等等。

自從垂直農場的概念提出之后，圍繞它的爭論從來沒有停止過。支持者認為，這種生產方式可以更有效地利用空間、提升農作物生長效率。然而，一些環保主義者認為，把農作物放入建筑物，用發光二極管（LED）幫助植物進行光合作用，需要耗費大量資源，并且城市的功能是有限的，不能把城市的功能無限放大。

盡管如此，垂直農場不乏追隨者。紐約、迪拜等地都已有設計師正在逐步將垂直農場概念變為現實。

人類的發展過程中，總是經歷各種各樣的改變。人類想生存，就必須有能力和勇氣來預期并適應那些改變。“垂直農場”這一概念被許多人看成是堂吉訶德式的幻想，或許正是人類農業的未來方向。

（信息來源：撰文：閔慶文 史媛媛）