人口急速增加和都市化的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)計(jì)將催促和推動(dòng)垂直農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和成長(zhǎng)。垂直農(nóng)場(chǎng)被認(rèn)為可以解決食物生產(chǎn)的一些問(wèn)題，但它是否可以成為食物生產(chǎn)的永續(xù)解決方案，專(zhuān)家們認(rèn)為事實(shí)上仍存在挑戰(zhàn)。
根據(jù)Food Navigator和The Guardian報(bào)導(dǎo)，根據(jù)聯(lián)合國(guó)的調(diào)查，全球人口將從目前的73億人成長(zhǎng)到2030年的85億人，以及2050年的97億人。FAO估計(jì)，為滿(mǎn)足和喂養(yǎng)2050年的人口，屆時(shí)食物生產(chǎn)將比2007年的水平增加70%，到2050年全球谷類(lèi)生產(chǎn)必須從21億噸增加到30億噸，肉類(lèi)更需雙倍增加到4.7億噸。
調(diào)整和增加更多的土地做為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在一些國(guó)家并不一定可能，英國(guó)已經(jīng)使用72%的土地最為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但仍需進(jìn)口食物。英國(guó)也嘗試?yán)闷渌绞竭M(jìn)行農(nóng)耕，例如利用二次大戰(zhàn)遺留下來(lái)的防空隧道進(jìn)行類(lèi)似溫室種植，發(fā)起人Richard Ballard也計(jì)劃在2019年擴(kuò)大種植范圍。
另一方面，水資源利用也是食物生產(chǎn)的一障礙，OECD統(tǒng)計(jì)約有7成的水資源使用是用于農(nóng)場(chǎng)。氣候變遷也惡化生產(chǎn)問(wèn)題。都市化也讓食物生產(chǎn)系統(tǒng)必須以鄉(xiāng)間較少勞動(dòng)力、有限土地和水資源去喂養(yǎng)都市暴增的人口。這些議題都推動(dòng)著垂直農(nóng)場(chǎng)的發(fā)展。
垂直農(nóng)場(chǎng)的土地低度使用特性將帶來(lái)機(jī)會(huì)，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)走進(jìn)都市，也可以更靠近都市消費(fèi)者，從農(nóng)場(chǎng)到消費(fèi)民眾的距離減少，縮短整個(gè)供應(yīng)鏈，都市消費(fèi)者將更感興趣于食物來(lái)源以及更容易接近新鮮營(yíng)養(yǎng)生產(chǎn)。過(guò)去都市民眾不容易接近健康的新鮮食物，垂直農(nóng)場(chǎng)可直接建立在廚房或自家后院，這將是垂直農(nóng)場(chǎng)發(fā)展傳達(dá)出的最重要訊息。
另外，垂直農(nóng)場(chǎng)模式的采用將對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈產(chǎn)生廣泛影響，傳統(tǒng)農(nóng)藥物的使用例如合成肥料、殺蟲(chóng)劑和除草劑將明顯地減少。另一方面，對(duì)暖通風(fēng)系統(tǒng)(HVAC systems)和控制系統(tǒng)的需求將增加，以對(duì)于氣候河水管理保持最佳的狀態(tài)，特殊的LED燈光用于模擬陽(yáng)光，以及以其它配備來(lái)設(shè)定室內(nèi)或室外的架構(gòu)。
對(duì)于垂直農(nóng)場(chǎng)的研發(fā)也包括上述的「智能技術(shù)」，用于監(jiān)控環(huán)境狀態(tài)和最佳化水和礦物質(zhì)使用。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)也將扮演重要角色，可用于記錄植物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，農(nóng)作物的收獲將是可追蹤的，并且是在其它地方透過(guò)計(jì)算機(jī)或手機(jī)監(jiān)控。
垂直農(nóng)場(chǎng)以較少土地和水資源可以生產(chǎn)更多食物，并且遠(yuǎn)離有害的化學(xué)肥料和農(nóng)藥。但是在室內(nèi)堆迭起的架子需要耗費(fèi)比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更多的能源，即使室內(nèi)有窗戶(hù)，但基于其它限制原因，通常也需要人造光線(xiàn)。氣候控制系統(tǒng)可提供最佳生長(zhǎng)環(huán)境，但也相當(dāng)耗能。
根據(jù)英國(guó)農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在溫室內(nèi)種植生菜，估計(jì)每平方公尺的種植區(qū)域每年需要約250 kWh(千瓦時(shí))的能源。根據(jù)德國(guó)DLR研究中心的相關(guān)協(xié)同研究，在相同大小種植區(qū)域的垂直農(nóng)場(chǎng)，每年則需要的3,500 kWh的驚人能源消耗。因之，如何改善可接受的能源使用，將是垂直農(nóng)場(chǎng)未來(lái)技術(shù)發(fā)展的重要議題。
另外垂直農(nóng)場(chǎng)也有投資資金問(wèn)題，一旦創(chuàng)投業(yè)者抽手，商業(yè)業(yè)務(wù)就停止。例如位于英國(guó)Devon的Paignton Zoo在2009年創(chuàng)立，是最早期的垂直農(nóng)場(chǎng)新創(chuàng)公司之一，使用VertiCrop系統(tǒng)種植綠葉蔬菜，5年后由于后繼資金不足，該系統(tǒng)也走入歷史。后續(xù)公司為Valcent，之后成為Alterrus公司，開(kāi)始在加拿大創(chuàng)立屋頂溫室的種植方式，最后也以破產(chǎn)收?qǐng)觥?/p>
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