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2016年7月8日 作者:xwz2367609 [返回]
垂直农场模式初探及其启示

摘要:随着人类经济的发展和人口的不断膨胀,粮食供给与土地供给之间的矛盾日益激化。垂直农场的出现不仅可以满足人们对农产品日益增长的需求,还可以将农业种植和城市景观结合起来,实现了人们在城市建筑里生产和供给的自给自足模式。基于此,分析了垂直农场的主要特点及其发展中的遇到的主要障碍,提出垂直农场实现的可行性,为未来农业发展模式提供新的启示。

关键词:垂直农场:可持续:未来农业

最早提出垂直农场概念的是美国哥伦比亚大学公共卫生和微生物学教授迪克森,戴斯波米尔,他在1999年一门为研究生开设的课程中提出了这一概念。基干对干粮食安全和生态环境的考虑,戴斯波米尔教授干2003年在《垂直农场》中发表这一概念,把城市中的摩天大楼变成自给自足的粮食生产中心,一座占地只有667 m2,30层高的垂直农场,可以为5万人提供1 a的食物和饮用水。

1垂直农场的主要特点

    农产品生产功能和城市有机废物废水资源化是戴斯波米尔教授的垂直农场涉及两个主要功能,其在高效利用有限空间的同时,通过回收有机废物废水,循环利用达到节约资源的目的,创造出一个可以持续发展的环境。由干垂直农场贴近城市消费人群,可大大减少运送食物的能源成本,减轻二氧化碳排放所造成的全球变暖现象。都市垂直农场不只是简单的食物生产方式,还是一个与城市垃圾、回收水系统、能源系统相关联的帮助城市实现可持续发展的有效方式

1.1农产品种植技术保障垂直农场的农产品生产采用人工环境控制手段,控制动、植物生长所需的温度湿度环境、光环境等。植物生长涉及到农业学中的设施农业技术、无土栽培技术和植物工厂技术。设施农业技术,即采用一定的设施和工程技术手段,通过局部改变或创造自然光温条件,创造优化动植物生长的环境因子,使之成为全天候的生长设施工程,延长适宜农作物生长的时间,提高农作物产量。城市建筑设计与设施农业的结合能够更有效地提高农产品生产、运输的效率;同时,为城市提供良好的生态环境。在垂直农场中,设施农业往往和无土栽培技术结合使用。在按一定比例人工配置的营养液中,来给农作物直接供给营养,不需要有土壤作为介质。无土栽培技术包括水培、雾()培、基质栽培。这种种植技术使得农作物在脱离传统种植作物支撑的条件下,保障培育模式的实现。

植物工厂是就是通过计算机对农作物等植物生育光合作用所需的光照、温度、湿度、水分、养分及二氧化碳浓度等实施自动控制,使设施内植物生长发育不受或较少受自然条件制约,从而省时省力。其中,温度控制和光照既是主要的能源需求,也是运行成本的主要部分。采用LED技术可以实现持续且均匀的能源供给,从而实现能耗少、能效高的能源利用。

1.2有机废物废水处理戴斯波米尔教授的垂直农场有机废物,主要依靠厌氧发酵方式处理和制造沼气,再利用沼气发电的方式来提供运行的能量。垂直农场中的有机废水经过厌氯等技术处理成为中水,中水既可以作为日常生活用水,也可以灌溉垂直农场中作物,而这个过程中析出的废渣,则进入厌氧发酵过程。中水也可以进一步净化为饮用水,在垂直农场中循环使用。

2垂直农场发展中存在的障碍

目前,垂直农场只生产了少量粮食。但在这个概念基础上得到验证的商业模式尚未形成,仍有许多农业专家并不接受垂直农业的想法。核心的反对观点是:传统农场是生产农作物最简单、最有效的地方。批评人士说,利用人造光和其他特殊设备在室内种植农作物意味着更多的投入和花费,并且抵消了靠近消费者的好处。同时,垂直农场作为一个独立的系统,但这个系统本身是否合理,内部功能是否能正常运行,包括内部的循环系统、污水处理系统等各种循环系统能否满足使用需求,以及生产出的产品质量是否合格等,都需要经过严格的考证才能得出结论。

3结论

现阶段,虽然垂直农场模式因为种种原因不能得到大面积的推广和应用,但随着科学技术的不断发展,生态、绿色、可持续的系统,不仅可以解决农业用地紧缩造成的粮食紧缺问题,也改变了建筑使用者每天的精神面貌。因为种植、维护、收割工作都由建筑使用者来完成。建筑使用者如此程度的参与,每天与植物做如此亲密的接触,已远远超过了普通绿化带来的效果。

当然,垂直农场的概念和理念不能建立在虚无的空想中,它需要技术的可行性作为支撑。这往往不是由农业学、生物学或建筑学等学科能够独立完成的事情,垂直农场概念的实现必然是跨学科和多领域交叉融合的结果,它的出现为未来农业的发展提供了更多可能性。

 

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