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垂直农场解决粮食危机的可行性分析


垂直农场解决粮食危机的可行性分析
垂直农场: 就像人们居住的房屋从平房向高楼进化一样, 耕地也从田地向多 层建筑式的楼层化农 垂直农场设想图 场发展,在人工修筑的多层建筑物里模拟农田的农作物生长环境,使 其适合于农作物的生长发育成熟条件, 从而有效扩大农作物生产面积 和生产产量的一种农业发展模式、途径和方法。 垂直农场的优点: 1、占用地表面积少; 2、便于管理; 治;

4、 单位地表产能更高; 3、病虫害易于防

5、 可以 24 小时不间断生产; 7、 农作物的改良和优选,

6、 农业生产的工业化和自动化控制;

使农作物向高产、 小型化方向发展, 以适应高楼的建筑构造 (承受力) 和生长环境; 8、净化城市大气的作用; 9、节约大量耕地

面积, 以种植高大的树木, 而高大的树木也没必要种植在垂直农场里。 如今,世界人口在不断增加,耕地面积在不断减小,很多地区 都存在粮食危机。 垂直农场和植物工厂将成为未来农场的一种发展趋 势,例如新加坡的垂直农场。 新加坡垂直农场是新加坡预计建筑的可持续性概念建筑。该农 场大厦高 26 层,将尽可能多的太阳能电池板堆积到 855 平方米的狭 小空间内,令这栋大厦至少 40%的用电量都来自太阳能。大厦将全部 采用已回收材料和可回收材料建设, 外立面一半的区域将种植当地有 机植物。除了使用再生材料,该农场大厦还将采用雨水收集系统、中
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水系统等环保技术,同时可能还有一个将污物转换为生物气的项目。 这几年, 随着垂直农场的发展, 也有很多问题随之而出, 首先, 现在像芝加哥、伦敦和巴黎这样的大都市,房地产的价格已经过高, 立体农场在经济上是否可行。 立体农场确实承受不起城市繁华地段的 地价,然而每座大城市都有为数不少的闲置地段,这些地还正嗷嗷待 哺,希望有利可图的项目前来投资。其中不少地段可以转化为立体农 场给最需要它的人,意即内城那些衣食无着的人。全世界城市里类似 情况不计其数。再说,到处都是屋顶。 垂直农场的农活是终年不断的。因为垂直农场里的农作物生长 在室内,不受天气的影响,也不受自然灾害的影响。举个例子,生菜 每六个星期收成一次。就算是生长缓慢的玉米或小麦(从播种到收割 需要三到四个月的时间)一年也可收获三到四季。再比如,美国国家 航空航天局培育的矮玉米植株所占空间远比普通玉米要小, 仅长到两 到三英尺高。矮小麦同样高度低而营养价值高。这样一来,植株就可 以排列的更为紧密,每英亩产量也随之翻番,每一层楼内都可以种好 几排矮株作物。 “栈式”植株固定装置已经在耕种某些水培作物中得 到应用。把这些因素考虑进来再进行粗略的计算可知,如果在医院或 学校的屋顶上建立体农场, 那么一层一英亩屋顶将为医护人员或教职 工提供相当于 16 英亩农田的粮食。种在农田里的粮食更容易受到自 然灾害的影响。每年旱涝灾害可以使粮田颗粒无收。粮食在储存和运 输的过程中变质或遭蠹食,其中大部分都可以在城市农场里避免。由 于需求量很大,粮食作物几乎是一收成即在当地出售,避免了粮食在
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在运输和储存中的问题。由于占地面积小,就不必和森林草原抢地盘 了。 第二个问题是像这么大一座立体农场提供能源和水是否经济可 行。 要回答这个问题, 选好地段是关键。 位于冰岛、 意大利、 新西兰、 南加州以及东非一些地方的立体农场采用了当地丰富的地热资源。 光 照强烈的沙漠地区(如美国西南部、中东地区、中亚大部分地区)事 实上可以采用绵延数英里的建筑结构, 这样做可以充分利用自然光源 进行作物生长和增强光电转换能力。 终年刮风的区域 (多为沿海地区, 还有美国中西部)可利用风能。一般情况下,作物收获后剩下的废弃 物可焚烧以产生电力或转化为生化燃料。 现在的传统农业种植会破坏生态环境。预计到 2050 年,全世界 人口将达到 95 亿。届时可耕地面积将不足以供养那么多人口,如果 届时的耕种方式与今天无异的话。这么多新的可耕地显然不存在。全 球 70%的淡水还被现有农业用于灌溉。这些被化肥、杀虫剂、除草剂 和淤泥污染的水不适合人畜饮用, 一些人口密集区域根本不可能有卫 生的可饮用水。 种植业也需要大量的化石燃料——种植业占美国所有 汽油和柴油使用量的 20%。 由此产生的温室气体排放自然成了人们重 点关注的对象。粮食价格也受到关注,与燃料价格挂钩的机制使得 2005 到 2008 年间,世界大多数地方的粮食价格也随燃料价格翻了一 番。 一些农学家认为,解决之道在于产业种植的进一步集约化:整 合现有大型粮食财团,通过采用基因改良的作物和更高效的农药,在
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高产农田上进行高度机械化作业。即使这一解决方案得以实施,因为 气候的反复无常改变农业收成, 使得再先进的田间管理至多也只在短 期内行的通。 更可怕的是,如果为了开辟新的农田而继续分批次地滥砍乱伐, 全球气候变暖就将以灭顶之势加速。 更多农业用地的流失就将在各江 河入海口甚至部分海域形成大面积贫瘠荒芜的“死亡区” 。 学了“粮食与世界政治”这门课,让我深刻了解到十几所面临 的各种粮食危机。显然,需要非常措施应对这些挑战,显然,需要非 常举措应对这些挑战。 一项重大变革能解决上面提到的几乎所有问题: 在室内用立体农场种植作物,调节各种生长条件至最佳状态。作物种 在废弃的城市空地上或大型高层屋顶温室中,一年四季都有收成,用 水量极少,几乎没有废物,完全不受病虫害,不需要化石燃料驱动农 业机械,更不需要长途运输。立体种植业将对我们以及未来世界人 口的粮食供养引发一场革命。我们的饭菜也会更可口, “本土作物” 将成为口味的标准。 任何事物都有两面性,垂直农场也一样。垂直农场有很多有点来 解决粮食危机。垂直农场建成后可改善环境并提供粮食。 专家们认为,为了最大限度地改善环境、节约能源,垂直农场应 建设在城市里或城市近郊。这样,农作物可以直接利用来自城市的有 机垃圾和不含化学物的生活废水,同时,又省却了农作物的贮藏和运 输过程,城市居民可以直接吃到新鲜农作物。 不仅是水果、蔬菜和 谷物的生产基地,更能清洁能源和净化废水。在垂直农场,可以建立
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池塘养殖各种鱼类, 利用小围养殖家禽; 利用无土方法种植各种植物, 将植物悬置在水中或者其他溶液中;利用太阳光来生产热量和发电, 以便昼夜不停地使植物的生长条件达到最优化。 其自循环体系不制造 任何垃圾,可扭转全球变暖,垂直农场种植收割全年无休,立体循环 产量高。 优点很多的垂直农场也存在问题,其造价成本非常高昂,它涉 及到许多高科技因素,如环保治污、能源再生、生物遗传等等,其造 价成本非常高昂,就目前我国的情况来看,暂时并不需要建这么一个 高成本的垂直农场。但是,它为城市如何节约土地实现粮食自给自足 提供了新思路,各种研究可以为将来做好技术上的储备。 垂直农场的前景还是很美好的,值得期望的,作为年轻一代的 我们还要努力再努力,因为我们肩上的担子还很重!加油吧! !奋斗 吧!! !

信息工程学院统本通工 0901 龚雪

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