我们无法再养活不断增长的人口。 未来三十年，随着水和土地资源的不断减少，养活世界10亿人口将变得更加困难。 如果我们要成功养活世界，就必须采用更有效的耕作技术。 最有希望的方法之一是实施室内垂直农业。 在为您的农场选择理想的垂直农业系统时，请考虑您公司的要求、位置、目标市场和可用资金。 以下是美国各地正在彻底改变食品生产的顶级垂直农业企业。
与传统的水平农业相比，垂直农业涉及在垂直表面上种植农作物。 通过使用垂直堆叠的层，农民可以在相同面积的土地上种植更多的粮食。
通常，这些层被合并到摩天大楼等结构中，保存在存储设施或集装箱中，在温室中生长。 它们还位于或位于通常不适合耕种的地区。
然而，垂直农业不仅仅涉及堆积植物并希望获得最好的结果。 该过程需要受控的人工照明、湿度、水和温度。 如果不保持微妙的平衡，整个农作物可能会损失殆尽，就像传统农场在发生干旱或洪水时可能会损失一样。
垂直农业
在气候控制结构内的多层货架上垂直种植农作物和植物被称为垂直农业。 每个架子上方都有一个可供植物攀爬的区域。 与使用农田或传统温室相反，这些高科技农场大大减少了种植粮食所需的空间。 这是因为它们可以安置在仓库、工业建筑甚至摩天大楼中。 尽管许多其他作物可以成功地垂直种植，但绿叶蔬菜、草本植物和微型蔬菜通常是最佳选择。 在一些垂直农场中，种植不同种类的水果、花卉、水稻等谷物和蔬菜。
使用受控环境农业的垂直农业
垂直农场是基于受控环境农业（CEA）技术构建的完全自动化的室内空间。 这保证了农作物在理想的小气候中生长，从而实现全年高产。 与传统农业相反，收获周期要快得多，而且产量是可预测的。 CEA 中不包括在户外农业中无法预测的洪水和干旱等不确定因素。 “CEA”农业一词指的是在可以调整环境条件以满足特定植物要求的地区种植。 在当今的智能农场中，单个农场的各个部分可能具有不同水平的湿度、温度、光照和养分。 这意味着各种植物可以在一个室内农场中生长，并根据其特定要求定制环境。
垂直农场的生态系统由 CEA 技术控制，以确保植物保持在最佳状态：
- 照明
- 温度
- 气候控制
- 洒水
- 营养学
垂直农业系统的类型
三种最流行的室内垂直农业技术是水培法、气培法和鱼菜共生法。 为了给植物提供健康的营养，他们都采用无土栽培技术。
#1. 鱼菜共生垂直农业
鱼菜共生垂直农业将鱼类饲养与水培植物相结合。 那么，鱼菜共生就是同时种植鱼类和蔬菜的做法。 此过程中的泵系统收集、过滤鱼缸的废水并向其中添加必要的元素。 然后，这些水循环到位于鱼单元上方的植物。 然后植物利用这些水来充氧，同时获得所有必需的营养。 然后将其泵回鱼缸中。
鱼菜共生是一种“双赢”的局面，因为鱼获得了含氧量高的水，而绿藻则获得了健康生长所需的一切。 鱼菜共生农场也不需要太多空间，因为植物托盘放置在鱼单元上方，这是另一个好处。 鱼菜共生系统作为一个独立的循环发挥作用，因此如果其中一个部分出现故障，整个系统就会出现故障。 这种垂直农业系统最大的缺点就是这一点。 由于其复杂性，鱼菜共生农业的建立和种植比水培甚至气培农业更昂贵。
#2. 气培垂直农业
就像水培法和鱼菜共生法一样，气培法可以实现无土植物生长。 在这里，农民将农场的植物浸入营养丰富的雾气溶液中。 在气培垂直农场中，最初看起来植物似乎只是在盘旋。 然而，该过程要复杂得多。
他们在泡沫上种植植被，网状盖子允许根部进入雾室。 然后在根部喷洒富含营养的溶液，为植物提供食物。 此外，他们还将计时器连接到泵上，以确保根部获得持续的水和养分。
与涉及购买养分并将其添加到供水中的水培法相比，气培法的缺点是设置成本昂贵并且需要专门的设备。
＃3。 水培垂直农业
由于其卓越的市场效率和适应性，水培是最有效的垂直农业系统。 它可以应用于商业和零售环境。 与气培法相比，水培法可以种植更广泛的作物，并且初始成本显着降低。 与农民一起种植鱼类和农作物的鱼菜共生相反，该系统的复杂性较少。 运营水培垂直农场面临多项挑战，包括选择适当的自动化水平以降低成本并避免生产风险。
水培系统中的植物根部通常在营养丰富的水溶液的帮助下浸入珍珠岩和岩棉等基质中。 水培农业系统使用不同的方法在人工环境中种植植物，包括灯芯、滴灌、淹没和营养分层。
垂直农业的好处
通过此模型，您可以最大限度地提高产量，同时最大限度地减少对环境的影响并使用更少的空间。 垂直农业有很多优点。 随着资源变得稀缺，使用传统技术维持粮食生产将变得更具挑战性。
＃1。 减少空间和水的使用
使用垂直农业技术的农民可以减少 99% 的土地使用量和 98% 的水使用量。 它们可以全年滚动或永久收割农作物，农作物产量比传统农场高 240 倍。 我们不使用 LED 灯或其他不太理想的能源来为我们的任何农作物提供电力； 相反，太阳为我们所有的产品提供动力。 垂直农业提供了一种满足日益增长的粮食需求的方法，而无需在这些人口稠密的城市地区使用大片土地。
＃2。 全年产量增加
此外，垂直农业的产量全年更加稳定，并增加了总产量。 与过去不同，一些水果和蔬菜现在是全年商品。 另一方面，垂直农场可以全年种植多种农作物，几乎不依赖天气或气候。
＃3。 食物沙漠的补救措施
最后但并非最不重要的一点是，垂直农场可以帮助缓解人口稠密地区日益严重的食物沙漠问题，这些地区缺乏水果和蔬菜等新鲜食物。
在曾经存在食物沙漠的地方，垂直农业已经开始创造食物绿洲，因为它可以在对环境影响较小的情况下建造，甚至可以融入现有的结构和屋顶。
这填补了以前只有不健康食品选择的空白。 它还可以为低收入家庭生产廉价且营养丰富的食品，因为它不需要漫长的运输和仓储过程。
＃4。 减少排放
由于垂直农场可以建在城市地区，由于农场和超市距离较近，因此必须运输的农产品减少，从而减少了该行业的碳足迹。 因此，您当地的杂货店将收到更新鲜的农产品和更少的食物里程。 食物在距消费点仅几英里的地方生长，可保持更长的新鲜度，减少食物浪费，并为当地家庭提供更新鲜、更健康的食物。
垂直农业公司
#1. 包厘街农场
自 2015 年以来，Bowery Farming 一直利用室内垂直农业生产其声称的更可靠、更环保的农作物。 该公司的操作系统使用人工智能来跟踪每种作物并通知农民何时收获。 Bowery 生产各种水果和蔬菜，包括草莓、生菜和其他蔬菜，并在沃尔玛、西夫韦和亚马逊销售。 他们在新泽西州、马里兰州和宾夕法尼亚州拥有三个垂直农场。 该公司利用垂直农业种植各种无农药水果、蔬菜和羽衣甘蓝、生菜和罗勒等绿叶蔬菜，在美国各地拥有大量客户群。 为了种植西红柿、草莓、黄瓜和根类蔬菜，该公司拥有育种计划和研究设施。
#2. 立方农场
2008 年，当农民 Jack Benne 和他的儿子 Leo Benne 决定发明室内种植技术来种植新鲜农产品并对环境造成的负面影响最小时，该公司诞生了。 例如，HydroGreen Grow System 每年可生产高达 25 万磅（11.3 万公斤）的新鲜牲畜饲料，同时使用生产在灌溉田中种植的传统牲畜饲料所需的十分之一的水。 由于每年节省超过 500 亿加仑（1.8 亿升）水，他们能够为地球上的每个人提供一杯淡水。 与传统垂直农场相比，这家加拿大企业的能源消耗量减少了 54% 至 62%，因为它会根据光线移动植物，而不是为每株植物提供单独的照明。
＃3。 AeroFarms
自 2004 年以来，AeroFarms 一直在利用植物生物学、人工智能和室内垂直农业的最新发展来改善本地和国际新鲜农产品的生产和分销，并修复我们破碎的食品系统。 AeroFarms研发的全球最大垂直农场，是行业中的佼佼者。 该奖项是在首届全球可持续发展目标奖上颁发的，该奖项旨在表彰私营部门在推进联合国 2030 年议程方面的领导力。 为了销售从小白菜、芝麻菜到菠菜和小西兰花等绿叶蔬菜，该公司与美国零售巨头全食超市和沃尔玛等公司合作。
AeroFarms 是第一家获得共益企业认证的室内垂直农业企业，它创造了一种气培技术，为植物提供最佳的环境。 它是一家室内农业企业，总部位于新泽西州纽瓦克，使用专利气培系统生产一系列蔬菜。
＃4。 阿尔蒂斯农场公司
Altius Farms 采用专利垂直种植技术，全年在美国各地供应各种优质药草和绿叶蔬菜。 美国最大、海拔最高的气培垂直农场之一由 Altius Farms 建造。 此外，它还为退伍军人和城市青年提供现场培训。
Altius Farms 的主导产品包括芸苔混合、城市农民混合和春季混合等特色混合物，热那亚罗勒等草本植物、特色蔬菜和生菜。
＃5。 货运农场
Freight Farms 生产水培集装箱，使人们能够全年种植粮食，并在世界各国拥有由 600 多名农民组成的网络。 除了提供活动、视频指南和包括生菜、香草、食用花卉和根茎的农业系统外，货运农场还帮助人们走上垂直农业之路。 41 个国家和美国 49 个州和地区都有 Freight Farms 集装箱可供购买。
＃6。 农场内
InFarm 是欧洲最大的垂直农业企业之一，由 Osnat Michaeli、Erez Galonska 和 Guy Galonska 兄弟以及 Osnat Michaeli 于 2013 年在柏林创立。 该企业采用云农业，这是一种尖端方法，涉及大规模自学种植设施网络，可以不断提高植物产量、风味和营养价值，同时使用更少的自然资源。 InFarm 拥有超过 1,200 个农场的商店和配送设施，与 30 多家主要食品零售商合作，包括加拿大的 Aldi Süd、德国的 Kaufland 和 Edeka，以及加拿大的 Amazon Fresh、Marks & Spencer 和 Whole Foods Market，丹麦、法国、德国、日本、卢森堡、荷兰、英国、美国和瑞士。
#7. 农场
杰出的 iFarm 于 2017 年在芬兰赫尔辛基成立，在我们的垂直农业企业名单中名列最后。 与传统农场相比，iFarm 建造的垂直农场用水量减少 90%，化肥用量减少 75%，并且不使用农药。 通过最大限度地利用技术并降低“人为因素”和劳动力成本，他们还节省了大量能源。 所有这些使得全年高效、可持续地种植农作物成为可能。 他们在世界各地销售 iFarm 的产品，从瑞士和法国到沙特阿拉伯和印度，包括绿叶蔬菜、各种蔬菜和草莓等水果
什么是垂直农业方法？
一种称为“垂直农业”的尖端技术涉及在摩天大楼中或利用空间的三维空间人工地将植物垂直堆叠在一起。 这可以帮助解决未来可能出现的一些问题，包括粮食短缺和营养不良以及食品污染。
农民通过垂直堆叠农作物来种植农作物，这一过程称为“垂直农业”。 它经常使用无土耕作方法，如水培法、鱼菜共生法和气培法以及受控环境农业，力求最大限度地提高植物生长。
最好的垂直农业方法是什么？
垂直农业中使用的三种主要系统是水培系统、鱼菜共生系统和基于生长介质的系统。 水培法是最早和最受欢迎的垂直农业类型之一，它需要在营养丰富的水中而不是土壤中种植植物。
最大的垂直农场在哪里？
在新泽西州纽瓦克，一家名为 AeroFarms 的纽约初创公司建造了世界上最大的垂直农场。 据《全球公民》报道，该农场占地 69,000 平方英尺，前身是一座钢铁厂。 他们在 250 层高的植物床上种植 12 种不同品种的绿色蔬菜和草本植物。
这座占地超过 330,000 平方英尺的建筑位于迪拜世界中心，靠近阿拉伯联合酋长国迪拜的阿勒马克图姆国际机场。 该工厂一年生产的绿叶蔬菜价值超过 2 万英镑。 该水培设施位于迪拜世界中心，靠近阿勒马克图姆国际机场，可同时种植超过 1 万株植物，每天产量为 3,000 公斤。 他们利用该设施的绿叶蔬菜为阿联酋航空和其他航空公司的乘客准备餐点。
最常见的垂直农业是什么？
最流行的垂直农业方法是水培法。 在这种情况下，植物的根在水基营养液中生长。 农民将溶液与营养物质混合后，使用水泵连续输送溶液。
农民定期监测温度、盐度和养分水平，以确保满足系统植物的需求。
垂直农业和水培法有什么区别？
与水培农业相比，垂直农业强调在倾斜表面或堆叠层上种植植物。 城市环境可以容纳两者。 通过将水培法和垂直农业相结合，系统变得更加有效和生产力
传感器在垂直农业中的用途？
垂直农场中的智能传感器密切关注各种技术因素，包括温度、二氧化碳、氧气、照明、湿度、养分浓度、pH 值、害虫控制、灌溉和收获。 在受控环境中，经常使用水培法、气培法或水培法等栽培方法。 此外，受控环境农业可以利用先进的成像和传感器技术（例如相机和热成像）来测量植物生长、温度和其他变量。
结论
许多人认为，未来农业的很大一部分可能包括垂直农业。 随着农业科技的发展，农场变得越来越高科技，使农民能够生产更多，减少污染，并解决我们未来面临的挑战。
垂直农场使用的技术也可能会进步。 这可能会带来多种结果，包括机器人收获和监控、人工智能驱动的 CEA 系统等等。 当我们努力克服眼前的挑战时，有一件事是明确的：垂直农场可能会变得更加典型。
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参考资料
