糧食生產的革新技術,已逐漸落實在北美工業園區、亞洲市中心,甚至在中東的乾旱沙漠裡也看得到蹤影,而它正是「監控環境農業」。

監控環境農業簡單來說即是防風雨、防極端氣候的農業技術,有許多農場會被建立在立體式的堆疊架中以種植糧食,這種糧食生產方法也被稱為「垂直農業」

身為地球上 70 億人口的其中一員,我們需要解決的是這一代所要面臨的最棘手挑戰──全球糧食危機。

98 億人口的糧食之戰即將開打

直至到 2050 年,全球人口預計將會達到 98 億,而 68% 的人口分布在市中心。為了滿足這個龐大人口數的糧食缺口,我們就務必得將農業的產出增加到比目前水準還高 70% 的數量。

簡單來說,我們需要在未來 35 至 40 年內種植更多的糧食,這大大超越了一萬年來的總和,而在土地與資源越來越少的情況下,我們該如何捍衛全球糧食不足的挑戰?

因此,「垂直農業」技術的出現成為了拯救糧食缺口的一道曙光。

完整室內垂直農場,人工替代品為關鍵

要建造室內垂直農場,就需要使用人工替代品來取代種植的必備元素,首先從陽光開始,在室內垂直農場裡,會利用人工照明,例如 LED 來代替陽光,「全光譜 LED」會針對蔬菜品種進行優化達到最高的品質。

而為了在小空間當中得到最豐富的生產量,室内垂直農場會利用貨架以垂直方式來種植蔬菜,有些大型的設施甚至可以堆疊高達 14 至 16 樓層。

接著,多數垂直農場使用的是水培或氣培系統,也就是利用像聚氨酯海綿的替代原料、生物降解性的泥炭苔,甚至是像珍珠石和黏土顆粒的無機材料來堆高農業科技的生產力。

且垂直農場還會利用營養配方,通過設施的循環、回收運作方式,直接讓蔬菜根部吸收以促進植物生長。最後,這些農場則會利用全自動化的監控系統以大大地提高產量、效率和維持穩定的品質。

目前產量最高的垂直農場與過去的傳統農場相比,每平方公尺能比過去提高 350 倍的產量,其中最大的垂直農場一天可生產近 3000 棵的蔬菜

人口密度越高,越需要迫切升級農業技術

以新加坡來說,該國是人口密集度排名全球第三的國家,但土地面積卻只有洛杉磯的一半,而國內糧食生產絕對是首要解決的問題之一,礙於農地占總土地面積不超過 1%(美國則是40%),新加坡就有許多科技公司專門研究、開發和製造現代農業技術和設備。

例如,新加坡的新創公司 ArianeTech 則在國內建設了許多垂直農場,不僅在佔地 1500 平方米面積裡有著 5 至 7 層的農場建設,裡頭供電全依靠 5000 平方米的太陽能屋頂。

另外,中國北京市中心也有一個農場安裝在位於地下市的停車場當中,目的是為附近的飯店種植蔬菜。這些未被充分利用的基礎建設絕不僅限於那些大型建築工程, 也可以是利用較小的空間,甚至是餐廳裡頭的閒置空間。

目前有許多來自世界各地的大學、公司與非政府織都在努力為此研究和研發最新技術,以解決人類糧食問題,也期望使其儘快實現,讓任何人在任何地方都可以負擔得起新鮮的營養食物。

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本文開放夥伴轉載,資料參考:TEDEcoWatch,圖片來源:NASA