如今，人口增长速度已超过我们养活人口的能力。未来三十年，气候变化将使水资源和土地资源日益减少，为100亿人口提供粮食变得更加困难。为了成功滋养世界，一些更高效的农业模式被发明出来，其中，最具吸引力的农业模式之一就是垂直农业。

垂直农业：它是什么？

垂直农业是一种创新的种植方法，将农作物和植物堆放在受控环境建筑内的垂直多层架子上。每个架子上方都有空间，可供植物向上生长。这些高科技农场大大减少了种植食物所需的空间，因为它们可以安置在仓库、工业建筑甚至摩天大楼中，而无需使用农田或传统的温室。

在城市地区靠近消费者的地方安装垂直农场，可以降低食品运输、储存和处理的成本。智能生长系统和LED照明无论在哪个季节都能为作物提供所有必要的营养，因此农民可以全年种植新鲜的蔬菜。

 垂直农业中的受控环境农业

垂直农场是基于可控环境农业 (CEA) 技术的完全受控的室内环境。这确保作物在完美的微气候中生长，实现全年高产。

其收获周期比传统农业快得多，而且产量可预测：CEA 排除了诸如洪水或干旱等户外农业无法预测的不确定因素。

技术调节垂直农场生态系统的所有基本变量，为植物提供最佳生长条件：灯光、温度、气候控制、浇水、营养

人工照明：光照是室内植物栽培中最重要的元素，通常也是最耗能的元素。由于室内环境缺乏自然阳光，均衡的人工光照对植物至关重要。在垂直农场中，通常使用LED灯提供人工光照，以促进植物的可持续生长。LED灯位于垂直农场设施中每个架子上植物的上方。

 温度和气候控制：气候控制对于室内植物的生长至关重要。因此，垂直农场配备了加热器、冷却器、二氧化碳富集和空调装置、加湿器和除湿器，以创造并维持作物的最佳生长条件。

垂直农业系统有哪些类型？

最常见的室内垂直农业系统有三种：鱼菜共生、气培和水培。它们都采用无土栽培方法，为植物提供健康的营养。

鱼菜共生：

在鱼菜共生垂直农业中，鱼类养殖与植物种植的水培系统相结合。换句话说，鱼菜共生就是鱼类和植物的共养。
在此过程中，鱼缸中的废水被收集、过滤，并通过泵系统补充所需的营养成分。然后，这些水循环到位于鱼缸上方的植物。植物则从水中获取所有必需的营养物质，并为水提供氧气。之后，这些水被泵回鱼缸。

鱼菜共生农场是“双赢”的：蔬菜能够获得健康生长所需的一切，鱼类则获得高氧含量的水。鱼菜共生的另一个优势是，这种农场不需要太多空间，因为装有植物的托盘位于鱼池上方。
鱼菜共生系统是一个独立的循环系统，因此如果一个部分出现故障，整个系统就会瘫痪。这是这种垂直农业系统的最大缺点。建立和扩建鱼菜共生农场成本高昂，因为它比水培甚至气培都要复杂得多。

气雾栽培垂直农业：

与水培法和鱼菜共生法类似，气培法允许无土栽培植物。在这种农场中，植物被浸泡在富含营养的雾化溶液中。乍一看，气培垂直农场中的植物似乎只是悬浮在空中。但这是一个更加复杂的过程。

植物在泡沫上生长，根部穿过网状盖，延伸到雾室中。富含营养的溶液喷洒在根部，为植物提供养分。泵上安装了一个计时器，以确保定期向根部喷洒水和养分。

水培垂直农业：

水培是最优的垂直农业系统，因为它具有市场效率高和多功能性：它既可用于工业环境，也可用于零售环境。
水培可以种植更多种类的作物，而且初始成本比气培低得多。该系统不太复杂，因为不像鱼菜共生系统那样需要鱼和作物共养。运营水培垂直农场的主要挑战是设置合适的自动化系统，以降低成本并避免生产风险。
在水培中，植物根部浸没在珍珠岩和岩棉等基质中，通常还需搭配富含营养的水溶液。水培农业系统 采用多种模拟植物栽培技术，例如灯芯灌、滴灌、漫灌和营养层灌。

随着技术成熟与模式创新，垂直农场成为城市地标，如新加坡“天空绿洲”项目年接待游客超50万人次，推动“农场到餐桌”文化普及。