作者：张超勤。来源：DIGITIMES

人口的快速增长和城市化的发展趋势有望催生和促进垂直农场产业的发展壮大。垂直农场被认为能够解决粮食生产的部分问题，但能否成为粮食生产的可持续解决方案，专家认为实际上仍存在挑战。

根据 Food Navigator 和 The Guardian 的报道以及联合国的调查，全球人口将从目前的 73 亿增长到 2030 年的 85 亿，到 2050 年将增长到 97 亿。粮农组织估计，为了为了满足和养活 2050 年的人口，粮食产量将比 2007 年增加 70%，到 2050 年全球粮食产量必须从 21 亿吨增加到 30 亿吨。肉类需要翻一番，增加到4.7亿吨。

调整和增加农业生产用地不一定能解决一些国家的问题。英国已将72%的土地用于农业生产，但仍需进口粮食。英国也在尝试使用其他的耕作方式，比如利用二战遗留下来的防空洞进行类似的温室种植。发起人理查德·巴拉德还计划在 2019 年扩大种植范围。

另一方面，用水也是粮食生产的障碍。根据经合组织的统计，大约 70% 的用水用于农场。气候变化也加剧了生产问题。城市化还要求粮食生产系统以更少的农村劳动力、有限的土地和水资源养活快速增长的城市人口。这些问题正在推动垂直农场的发展。
垂直农场的低利用特性会带来让农业生产进入城市的机会，也能更贴近城市消费者。从农场到消费者的距离缩短，缩短了整个供应链，城市消费者将对食物来源更感兴趣，更容易获得新鲜营养产品。过去，城市居民要获得健康的新鲜食品并不容易。垂直农场可以直接建在厨房或自家后院。这将是垂直农场发展所传达的最重要的信息。

此外，垂直农场模式的采用将对传统农业供应链产生广泛影响，合成肥料、杀虫剂、除草剂等传统农用药物的使用将大幅减少。另一方面，对 HVAC 系统和控制系统的需求将增加，以保持气候和河水管理的最佳条件。垂直农业一般采用模拟阳光的专用LED灯等设备设置室内或室外建筑。

垂直农场的研发还包括上述用于监测环境状况和优化水和矿物质使用的“智能技术”。物联网 (IoT) 技术也将发挥重要作用。可用于记录植物生长数据。农作物的收获将在其他地方通过电脑或手机进行追踪和监控。

垂直农场可以用更少的土地和水资源生产更多的食物，并且远离有害的化肥和农药。然而，房间里堆叠的架子比传统农业需要更多的能源。即使房间里有窗户，由于其他限制性原因，通常也需要人造光。气候控制系统可以提供最好的生长环境，但也相当耗能。

据英国农业部统计，生菜是在温室中种植的，估计每年每平方米种植面积需要约250千瓦时（千瓦时）的能源。根据德国DLR研究中心的相关合作研究，一个同样规模种植面积的垂直农场，每年需要耗电量高达3500度电。因此，如何提高可接受的能源使用将是未来垂直农场技术发展的重要课题。

此外，垂直农场也存在投资资金问题。一旦风险投资家拉手，商业活动就会停止。例如，英国德文郡的佩恩顿动物园成立于 2009 年，是最早的垂直农场创业公司之一。它使用 VertiCrop 系统种植叶类蔬菜。五年后，由于后续资金不足，该制度也走入了历史。后续公司是Valcent，即后来的Alterrus，开始在加拿大建立屋顶温室种植方式，最终以破产告终。