空中的果实(2)
在农场顶层的阳面装有大型的太阳能电池板，为作物的生长提供热能。农场顶层的阴面是一个巨大的雨水收集池，可以将收集的雨水用于整个农场的灌溉。
沿着整幢农场大厦，在南面垂直装有太阳能电池薄膜，在北面每一层都装有植物垃圾下落斜道，直接通向地下的焚化装置。在西侧建有农作物育种室和质量监测实验室，用于科学家做一些相关的研究。在西北侧建有一个大型水箱，用于储存水源供垂直农场循环利用。在东北侧是大型的货物集散中心，将生产出的农产品通过货车拉到附近的超市、便民市场或者直接销售给附近居民区的人们。
按照设计，垂直农场是一个整体的、自身可持续的循环系统。农场的每一层楼都是一片农地，具有高度集成的高效灌溉系统，所有农作物都在受控制的环境中生长，并使用电子监控来检验是否成熟，全年365天不间断地种植、收割，避免了不利自然环境条件的影响，也不用担心土壤污染的威胁，同时还节省了资源，减少了对环境的破坏。
经过收割机加工后不适合食用的部分将通过最后一个斜道滑落到地下的焚化层。这些不可食用的植物茎须、颗粒(如玉米秆和麦麸)等植物废料先是被加工成粉末状，接着经过压缩变成能全部燃烧的颗粒。农场底部的污水处理池可以处理城市污水，污水将会集中到一部被称作“泥炭”的机器，将污水处理成炭和水用来作为蒸汽机发电的原料，被处理提取过的污水经过滤后，用于植物灌溉或排放。
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整个设计看来并不复杂，与到处可见到的屋顶花园和室内绿化类似。据相关实验室的研究表明，垂直种植方法的用水量只有传统种植方法的5%，一栋30层高的透明墙面垂直农场，可生产5万人的口粮。
垂直农场带来什么
虽然人们关于是否在繁华的都市中建造摩天大楼式的垂直农场还存在着很大争议，但这种垂直农场一旦得以应用将产生巨大的效益。
首先，垂直农场可以有效缓解人均耕地面积日益减少造成的农产品供给不足的困境。据统计，近30年来人均耕地面积已从0.33公顷下降到0.22公顷。但是我们不难发现，每一个大都市都有许多闲置的空间，这些都可以用来建造垂直农场。据研究，一幢58层的“农场”，占地仅1.3万平方米，却可以提供74.32万平方米的农作物生长面积，具有相当于一个414.4万平方米传统农场的生产能力。德斯坡米尔曾经估算，只需150栋30层的垂直农场，便可以供应纽约全市人口一年的饮食所需。这样一来，垂直农场轻而易举地解决了目前我们所面临的粮食短缺危机。
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其次，垂直农场将改变传统农业“靠天吃饭”的状况。传统的农业生产严重依赖于天气气候条件，而垂直农场依靠精准科学的农业技术，可以使农作物全年不间断生长。农田生产的自动化控制，可以促进农作物的改良和优化，使农作物向高产、优质、高效方向发展。我们可以将命运真正掌握在自己手里，不再受制于自然界的无常变化。
第三，垂直农场中所有的农业生产都可以通过有机方式进行，减少除草剂、杀虫剂、农药等有害化学品的使用，大大减少了有害农业废物和化学物质的产生及排放，不仅减少了对水和土地的污染，也保障了食品安全。
第四，垂直农场可以实现资源的高效利用。据统计，农业灌溉用水已经占人类可利用淡水资源的70%，浇灌后的水却成了污水、废水，含有大量泥沙、杀虫剂和其他化学成分，难以进行二次利用。垂直农场能够利用科技手段将生活废水处理为达到标准的灌溉用水，减少了水资源的浪费，提高了水资源利用效率。垂直农场通过使用可再生能源等方式，不仅减少了能源的消耗，大大提高了能源的使用率，而且还能够产生清洁能源，解决城市面临的日益严重的能源紧缺问题。
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第五，垂直农场可以缩短农产品运输环节，降低运输成本和减少交通污染。传统上，由于农作物全部种植在郊区和乡村，而生产的农产品大部分都要运送到城市，这不仅会增加成本，而且在运输过程中还会消耗能源，排放二氧化碳，造成环境污染。将温室栽培引入大都市中，通过“就地生产”，可以减少农产品由农村向都市的运输环节，具有极高的经济效益和环境效益。
垂直农场不仅将彻底变革和改善城市的生活，还能使被传统农业损害的土地恢复元气。1英亩垂直农场可以使10～20英亩户外农地恢复原始生态。城市从远处看，也将像“空中花园”。
可以说，垂直农场是我们自己养活自己、养活将不断增加的人口的一场革命。
发展瓶颈和争议
尽管垂直农场为城市发展和农业发展提供了一种新的模式，但目前它还处于概念开发和实验设计阶段。有一些瓶颈需要克服，主要表现在下面几方面：
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首先，垂直农场建设的最初投资金额相对较高。据估算，建设一个最小、最简单的垂直农场也需要两亿美元。由此可见，建造一个真正的垂直农场需要巨大的财力支持。
其次，经营者需要学习系统整合和农场发展的技术。必须先建造一个小型的垂直农场作为试点，来进行各种技术的研究和实验。特别是对于不同楼层的农作物要获得相同的光照、水分、养分等，需要科学地计算。垂直农场不同于传统的农业耕种，它更加依赖于科学技术的支持和人才的储备，需要寻找并培训合格的现代农民，使他们能够应对复杂而缜密的内部操作系统。
第三，与传统农业文化的传承有冲突。历经千百年发展起来的农业技术体系和知识体系，是传统文化的重要组成部分，凝聚着世世代代劳动人民的智慧。随着垂直农场的发展，可能会带来传统农业文化的消逝。
第四，公众对于垂直农业还存在着疑虑。例如，人们会担心垂直农场长期潮湿的条件会使建筑结构受到锈蚀，在垂直农场中饲养动物会增加公众对于卫生条件的担心，污水处理后用于灌溉会否引发安全问题，垂直农场的实际规模效益究竟如何等等。
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自从垂直农场的概念提出之后，围绕它的争论从来没有停止过。支持者认为，这种生产方式可以更有效地利用空间、提升农作物生长效率。然而，一些环保主义者认为，把农作物放入建筑物，用发光二极管(LED)帮助植物进行光合作用，需要耗费大量资源，并且城市的功能是有限的，不能把城市的功能无限放大。
尽管如此，垂直农场不乏追随者。纽约、迪拜等地都已有设计师正在逐步将垂直农场概念变为现实。
人类的发展过程中，总是经历各种各样的改变。人类想生存，就必须有能力和勇气来预期并适应那些改变。“垂直农场”这一概念被许多人看成是堂吉诃德式的幻想，或许正是人类农业的未来方向。
本文配图见中插
【责任编辑】赵 菲, http://www.100md.com(闵庆文 史媛媛)
沿着整幢农场大厦，在南面垂直装有太阳能电池薄膜，在北面每一层都装有植物垃圾下落斜道，直接通向地下的焚化装置。在西侧建有农作物育种室和质量监测实验室，用于科学家做一些相关的研究。在西北侧建有一个大型水箱，用于储存水源供垂直农场循环利用。在东北侧是大型的货物集散中心，将生产出的农产品通过货车拉到附近的超市、便民市场或者直接销售给附近居民区的人们。
按照设计，垂直农场是一个整体的、自身可持续的循环系统。农场的每一层楼都是一片农地，具有高度集成的高效灌溉系统，所有农作物都在受控制的环境中生长，并使用电子监控来检验是否成熟，全年365天不间断地种植、收割，避免了不利自然环境条件的影响，也不用担心土壤污染的威胁，同时还节省了资源，减少了对环境的破坏。
经过收割机加工后不适合食用的部分将通过最后一个斜道滑落到地下的焚化层。这些不可食用的植物茎须、颗粒(如玉米秆和麦麸)等植物废料先是被加工成粉末状，接着经过压缩变成能全部燃烧的颗粒。农场底部的污水处理池可以处理城市污水，污水将会集中到一部被称作“泥炭”的机器，将污水处理成炭和水用来作为蒸汽机发电的原料，被处理提取过的污水经过滤后，用于植物灌溉或排放。
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整个设计看来并不复杂，与到处可见到的屋顶花园和室内绿化类似。据相关实验室的研究表明，垂直种植方法的用水量只有传统种植方法的5%，一栋30层高的透明墙面垂直农场，可生产5万人的口粮。
垂直农场带来什么
虽然人们关于是否在繁华的都市中建造摩天大楼式的垂直农场还存在着很大争议，但这种垂直农场一旦得以应用将产生巨大的效益。
首先，垂直农场可以有效缓解人均耕地面积日益减少造成的农产品供给不足的困境。据统计，近30年来人均耕地面积已从0.33公顷下降到0.22公顷。但是我们不难发现，每一个大都市都有许多闲置的空间，这些都可以用来建造垂直农场。据研究，一幢58层的“农场”，占地仅1.3万平方米，却可以提供74.32万平方米的农作物生长面积，具有相当于一个414.4万平方米传统农场的生产能力。德斯坡米尔曾经估算，只需150栋30层的垂直农场，便可以供应纽约全市人口一年的饮食所需。这样一来，垂直农场轻而易举地解决了目前我们所面临的粮食短缺危机。
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其次，垂直农场将改变传统农业“靠天吃饭”的状况。传统的农业生产严重依赖于天气气候条件，而垂直农场依靠精准科学的农业技术，可以使农作物全年不间断生长。农田生产的自动化控制，可以促进农作物的改良和优化，使农作物向高产、优质、高效方向发展。我们可以将命运真正掌握在自己手里，不再受制于自然界的无常变化。
第三，垂直农场中所有的农业生产都可以通过有机方式进行，减少除草剂、杀虫剂、农药等有害化学品的使用，大大减少了有害农业废物和化学物质的产生及排放，不仅减少了对水和土地的污染，也保障了食品安全。
第四，垂直农场可以实现资源的高效利用。据统计，农业灌溉用水已经占人类可利用淡水资源的70%，浇灌后的水却成了污水、废水，含有大量泥沙、杀虫剂和其他化学成分，难以进行二次利用。垂直农场能够利用科技手段将生活废水处理为达到标准的灌溉用水，减少了水资源的浪费，提高了水资源利用效率。垂直农场通过使用可再生能源等方式，不仅减少了能源的消耗，大大提高了能源的使用率，而且还能够产生清洁能源，解决城市面临的日益严重的能源紧缺问题。
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第五，垂直农场可以缩短农产品运输环节，降低运输成本和减少交通污染。传统上，由于农作物全部种植在郊区和乡村，而生产的农产品大部分都要运送到城市，这不仅会增加成本，而且在运输过程中还会消耗能源，排放二氧化碳，造成环境污染。将温室栽培引入大都市中，通过“就地生产”，可以减少农产品由农村向都市的运输环节，具有极高的经济效益和环境效益。
垂直农场不仅将彻底变革和改善城市的生活，还能使被传统农业损害的土地恢复元气。1英亩垂直农场可以使10～20英亩户外农地恢复原始生态。城市从远处看，也将像“空中花园”。
可以说，垂直农场是我们自己养活自己、养活将不断增加的人口的一场革命。
发展瓶颈和争议
尽管垂直农场为城市发展和农业发展提供了一种新的模式，但目前它还处于概念开发和实验设计阶段。有一些瓶颈需要克服，主要表现在下面几方面：
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首先，垂直农场建设的最初投资金额相对较高。据估算，建设一个最小、最简单的垂直农场也需要两亿美元。由此可见，建造一个真正的垂直农场需要巨大的财力支持。
其次，经营者需要学习系统整合和农场发展的技术。必须先建造一个小型的垂直农场作为试点，来进行各种技术的研究和实验。特别是对于不同楼层的农作物要获得相同的光照、水分、养分等，需要科学地计算。垂直农场不同于传统的农业耕种，它更加依赖于科学技术的支持和人才的储备，需要寻找并培训合格的现代农民，使他们能够应对复杂而缜密的内部操作系统。
第三，与传统农业文化的传承有冲突。历经千百年发展起来的农业技术体系和知识体系，是传统文化的重要组成部分，凝聚着世世代代劳动人民的智慧。随着垂直农场的发展，可能会带来传统农业文化的消逝。
第四，公众对于垂直农业还存在着疑虑。例如，人们会担心垂直农场长期潮湿的条件会使建筑结构受到锈蚀，在垂直农场中饲养动物会增加公众对于卫生条件的担心，污水处理后用于灌溉会否引发安全问题，垂直农场的实际规模效益究竟如何等等。
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自从垂直农场的概念提出之后，围绕它的争论从来没有停止过。支持者认为，这种生产方式可以更有效地利用空间、提升农作物生长效率。然而，一些环保主义者认为，把农作物放入建筑物，用发光二极管(LED)帮助植物进行光合作用，需要耗费大量资源，并且城市的功能是有限的，不能把城市的功能无限放大。
尽管如此，垂直农场不乏追随者。纽约、迪拜等地都已有设计师正在逐步将垂直农场概念变为现实。
人类的发展过程中，总是经历各种各样的改变。人类想生存，就必须有能力和勇气来预期并适应那些改变。“垂直农场”这一概念被许多人看成是堂吉诃德式的幻想，或许正是人类农业的未来方向。
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【责任编辑】赵 菲, http://www.100md.com(闵庆文 史媛媛)