“垂直农场”:农业发展新趋向

为帮助解决传统农业面临的一系列难题,美国的一些科学家正致力于研究一项全新的农业生产模式——“垂直农场”(vertical farm),并可能在未来几年内首先在迪拜和纽约建成实验基地。“垂直农场”的设想是将大量农业生产转移到城市的高层建筑中,利用可循环的能源和温室技术进行农业生产。

传统农业模式面临困境

传统农业模式一直面临着几大难题:

1. 人口飞速增长,可耕地不断减少。据联合国预测,2050年全球人口将达91亿,而近30年来的人均耕地面积已从0.33公顷下降至0.22公顷,降幅达31.7%。到2050年,我国人口将达到16.4亿,而耕地面积则由目前的9600万公顷下降到7300万公顷。

2. 农业生产严重依赖气候条件。特别在科技水平较为落后的发展中国家,农业的主要模式依然是小农户分散经营,靠天吃饭。随着极端气候现象的日益频繁,农业收成变得更加脆弱和不可预测,农民福利受到损害和威胁。

3. 农业发展的需要。特别是大面积灌溉和使用化肥等对环境造成危害。目前,灌溉用水占人类使用淡水量的70%。而浇灌作物后,含有大量泥沙、杀虫剂和农药的污水已不适宜再利用。另外,农作物收割、收售期间使用拖拉机、卡车等机械大规模运作、长途运输,也会消耗能源,产生污染。

“绿色”农场

“垂直农场”将农业生产和经营由乡村转移至城市,不占用耕地。在特殊设计的多层建筑中种植各种农作物,也可养殖各种鱼类和家禽。它是一个自循环体系,主要能源来自太阳能和风能。整体就像一棵巨大的植物一样,进行光合作用、吸收温室气体、排放氧气、净化污水、生产出谷物和蔬菜、并将利用有机废料进行沼气发电。

不仅如此,“垂直农场”还全部为无土栽培或养殖,无污染、无寄生虫和细菌,产品有益于人类健康。而且不受自然气候影响,可全年生产,根据种植产品不同,平均占地产量可提高几倍至几十倍。据研究人员称,一栋58层的“农场”,占地仅1.3万平方米,却可以提供74.32万平方米的农作物生长面积,其产量相当于一个414.4万平方米的传统农场,足够养活3.5万人。

农作物养殖可以直接利用来自城市的有机垃圾和不含化学物的生活废水,减少水资源的浪费;利用太阳光生产热量和发电,使植物的生长条件达到最优化,大大降低能源的使用率和运输、贮藏成本;有助于农业用地休养及恢复生态环境;降低养殖业疾病发病率和传染的可能。

造价高昂

“垂直农场”的不足之处主要在于造价高昂,建造一座简单小型的“垂直农场”大概需要两亿美元,而供养纽约827万居民一年的粮食蔬菜所需大概需要150座“垂直农场”。但随着农业用地越来越少,“垂直农场”已经受到日本、冰岛和阿联酋等国家的关注。另外,考虑到两亿美元的造价属一次性投入以及“农场”本身在节能减排方面可能带来的长期收益,该成本实际应可大为降低。

随着生态和气候环境的急剧恶化,人口不断激增和城市化,粮食价格不断攀升,如何解决人类的温饱问题已经迫在眉睫。“垂直农场”也许在短期之内还难以由梦想变为现实,即使实验成功,也只能作为传统农业生产方式的补充而非取代品,但它为我们探讨未来农业的发展模式打开了新思路。除了农业生产的集约与整合、收购国外可耕地等农用资源、大量进口农产品外,随着科技手段的飞跃,我们也可以打破惯有思维,研究建立一些新型的农业发展模式。

(作者单位:商务部世贸司农业处)