有沒有想象過這樣的情景：在市中心高樓上，每一個布滿LED燈的房間里都種著西紅柿、黃瓜、西瓜等？其實，這就是垂直農場，它能為解決未來97億人的吃飯問題提供了無限想象的空間，并被媒體、投資人稱之為當下最大的風口，但為何它始終叫好不叫座，難以全面普及？

什么是垂直農業？

垂直農業是一種城市農業，農作物一年四季都在增長，往往是在極其受控制的環境中建造的，比如室內。除了種植作物之外，一些人還開發出了一種在自我維持的系統中養殖魚類的方法。來自植物的水被回收到魚缸中，而魚的廢物則成為了植物的肥料。然后，可以收獲植物和魚類用于食物。

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世界各地垂直農場漸興起

隧道也能建LED垂直農場

近年來，植物工廠和垂直農場逐漸在各地興起，而且建造方式五花八門，地上、地下、空中、海上、集裝箱內都能種植蔬菜。而近日，隧道垂直農場也出現了······

據報道，一家名為NextOn的室內農業公司在韓國租下了一條已關閉的隧道，并通過設立垂直堆疊層，將其改造為一個智能農場，采用水栽培法和LED照明種植作物。該公司稱，這是全球第一個建造在隧道里的室內垂直農場，也是韓國最大的垂直農場，占地2300平方米。

采用NextOn的栽培系統，該農場種植的作物達60個品種。NextOn的董事長崔在彬(Choi Jae Bin)表示，隧道溫度在10-22攝氏度之間（50-72華氏度），有助于優化作物的生長條件。

據悉，1970年，韓國為一條主要公路而修建了該隧道，于2002年關閉。使用這條廢棄的隧道，NextOn減少了一半的建設成本。并且，這個垂直農場已于8月底前開始向一家食品零售商和一家連鎖面包店供應了蔬菜。

隨著全球氣候變暖以及農業勞動力不斷減少，使用LED照明技術和系統的智能農場已成為可持續食品生產的潛在解決方案。

蘇格蘭一垂直農場以LED照明降低50%能耗

近日，在蘇格蘭，農業技術公司Intelligent Growth Solutions（智能增長解決方案公司，簡稱IGS）推出了蘇格蘭的第一個垂直農場，并聲稱它是世界上最先進的室內農場，擁有該公司的專利電力和通信技術。

據悉，IGS的垂直農場位于James Hutton研究所，研究人員與IGS團隊合作，探索不同的生長燈對提高作物產量和質量的影響。

IGS表示，垂直農場可以通過一個平臺進行監控。 與其他室內生長環境相比，該解決方案將有助于將能耗降低50％。

空置的工業用地變室內垂直農場？

在美國拉斯維加斯，一家初創公司Oasis Biotech將一個空置的工業用地變成了美國最大的室內垂直農場之一。自上個月開業以來，垂直農場一直在為拉斯維加斯的餐館提供食物。由于安裝LED照明系統和受控的室內環境，農場可以全年種植新鮮蔬菜。

垂直農業的最終目標是減少水的浪費、消除農藥的使用并縮短食物里程，通過在當地和按需求種植新鮮蔬菜，從而減少90％的食物浪費。

德國直接在超市內種植蔬果

德國首都柏林的Metro連鎖超市，則與研發都市室內農法的Infarm公司，合作推動室內垂直農場計劃，「直接在超市內種植蔬果」，且一邊種一邊賣，讓顧客得以便利地親自采收要購買的新鮮食材。

左圖為德國Infarm研發的室內垂直農場，右圖為德國Infarm公司人員正在安裝一處垂直農場（來源：Infarm）

Infarm致力于在各種「不可能」的地方種出食物，其利用舊貨柜制作可層疊堆高的模塊化植栽箱，在這種「垂直農場」內，經由網際網絡控制的灌溉與養分供應系統、模擬陽光以助植栽行光合作用的LED照明，且裝設多具感測設備監看作物狀況，消費者還可透過網絡實時了解食材生長過程。

在超市走道蓋垂直農場，僅占用超市內幾平方公尺小小空間，且可向上延伸擴展，「最大的好處是超市基礎設施齊備，無需任何增建或調整，只需要將系統安裝好，就可開始運作。」有利于具備降低食材運輸、倉儲與保鮮成本等諸多優點，深受消費者青睞。

迪拜將建世界最大的垂直農場

據外媒報道，迪拜即將建成世界上最大的垂直農場，竣工后將占地18.11畝，產量卻相當于5463.2畝的農田。在全面生產下，該設備每天能生產2700公斤高質量、無除草劑和無農藥的綠葉蔬菜，而且用水量更比室外種植減少99％。

該垂直農場由阿聯酋航空餐飲公司（EKFC）和總部位于美國的垂直農場運營公司Crop One Holdings共同投資4000萬美元建設，預計將于今年11月動工，將打破之前美國新澤西州AeroFarms的世界記錄。

新加坡約有26個垂直農場

據新加坡《海峽時報》6月20日報道，新加坡國內垂直農場種植的草莓目前已經在部分超市有售，每籃12新幣，可全年供應。草莓喜溫涼氣候，而新加坡地處熱帶，不適合種植草莓，常常需要從國外進口草莓。如今，有了垂直農場這一高新技術，新加坡的草莓也可以自產自銷。

6月20日，新加坡貿易與工業部高級部長Koh Poh Koon博士親自視察了新加坡自產的首批專門用于銷售的草莓。他說，政府部門需要了解相關情況，從而盡可能地在制度層面上為垂直農場的發展提供便利。“這意味著政府可能會提供靈活的政策，放寬管制，充分考慮這類公司的需求。”

當日，Koh博士到訪了緯壹科技城（One-North）一家名叫Sustenir Agriculture的垂直農場公司的研發實驗室，公司的研究人員已經在實驗室成功培養出了草莓植株，并將其移植至該公司的垂直農場，結出的草莓將在新加坡部分Cold Storage超市分果籃出售，每籃約200克，售價12新幣。

雖然這一價格并不比進口草莓便宜，但該農場主打高質量蔬果和可持續性農業，在新加坡自產自銷能夠省去長途運輸，既保證了蔬果的新鮮度，也更加環保，即使價格上沒有很大優勢，也比進口草莓更有競爭力。

包括Sustenir在內的大部分垂直農場公司都種有羽衣甘藍等沙拉蔬菜并供應至當地市場，草莓是新近加入的果蔬種類。Koh博士說，垂直農場現在主要用于種植市場價格較高的水果，比如草莓，有需要時也會用于支持新加坡的食品安全要求。

“我們的目標是將垂直農場這項技術發展成熟，好在有需要時（在垂直農場中）種植其他種類的植株。”他說。新加坡農業食品與獸醫局（Agri-Food and Veterinary Authority，AVA）的數據顯示，截至四月底，新加坡目前共有26個室內垂直農場，而2016年僅有6個。

Koh博士承認垂直農場的發展面臨諸多挑戰，應對的辦法之一便是讓商業公司、大學及研發公司的專業人員與種植商合作。政府將會進一步探索如何在這一行業充分發揮集群化的優勢，例如試圖讓垂直農場的選址靠近其他需要同類專業技術的公司。為垂直農場選擇合適的落地場所是一項挑戰，Koh博士說，一旦農戶確定好安置農場設施的區域和建筑，政府會盡可能地提供更多幫助。

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為何有些垂直農場會死？

盡管一片火熱，但總有些垂直農場死在了路上。為什么？據“農業行業觀察”在《垂直農場不能商業變現，就得死》一文的分析中指出：

一）3個位置：第一個“位置”的背后其實是，你種下的蔬菜，到底是為誰種的。換言之，如果你不能賣掉它們，那你就不應該讓它們長大。比如，“以銷定產”，不能生產出來賣不出去，農產品留存周期很短。垂直農場，或者是說這類精細化的溫室農業無論是在中美，最后能夠勝出的，肯定是要“雙技能”都能贏。除了“生產技能”要贏，比如說能夠在技術上實現生產的量達到普通的多少倍之外，“銷售能力”非常重要。第二個“位置”對應的問題是，當你知道賣給誰之后，要讓農場產地盡可能靠近需求方，從而縮短供應鏈環節。第三個“位置” 才是考慮選址的供應能力，這關系到場地在各種供暖、通風、消毒設備問題下，是否支撐得起大量電力的能力。

二）死于成本：一旦選擇城市作為主戰場，垂直農場的成本該如何計算呢？根據 Toyoki Kozai 博士的數據顯示，以日本市場來看，蔬菜每1美元的生產成本里，20%－25%是電力成本，包括了燈光照明、空調通暖、通風、水泵等多種成本。但這不是最高的，最高的成本是前期設備投入和廠房的折舊率，占到了總成本的 30%－35%。這兩部分加起來，超過總成本的一半。但從總體上來看，電力的成本肯定會越來越低，根據美國能源信息管理局報告指出，僅 2012 年至 2014 年，LED 照明效率已提高了約50%。到 2020年，由于成本下降，可能會再攀升50%。Aero Farms 就專門聘請了 LED 照明公司的前首席技術官幫助設計定制的 LED 照明系統，希望提高照明效率。那剩下接近一半的成本是什么呢？在歐美日本等發達國家，人工成本是不可避免的。Toyoki Kozai 博士曾在書中透露，日本這類工廠的人工成本占到了 25%，因為你需要非常高的技能（知識，經驗等）來管理垂直農場的人。最后的 20%，是由種子、化肥、包裝、運輸等部分構成的。也就是說，如果要在中國市場發力垂直農場的話，一旦技術的供給可行，土地和人工成本兩項都會占有優勢，低于發達國家。考慮成本應該以一個垂直農場的整體經濟模型去衡量，而不單單只看固定投入成本對比，生產資料成本對比， 未來的銷售、運輸、損耗、價格等因素都要考慮進來。

三）死于價格的富人經濟：盡管電力、硬件設施等前期投入占到總投資的一半以上，但可以預見的是，垂直農場的各項硬件成本將會逐年下降。當下以及未來的三五年，中國市場是否會涌現出垂直農場的大玩家？專家認為，能否做到大玩家，比拼品質和銷售的能力很重要。從價格上看，500克的價格大約在15－20元人民幣，確實沒辦法做到跟普通市場買的蔬菜一樣便宜，因為農場本身還有總部成本，分銷渠道也要維持利潤。但頭部的消費者是可以接受以這樣的價格去購買這樣高質量的蔬菜。

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垂直農場成敗的關鍵是？

要讓垂直農場的投資不至于付之東流，有幾個關鍵因素，飛利浦照明全球城市農業總監Roel Janssen指出，這包括作物選擇、照明選擇和設計、氣流設計和氣候控制、植物的間隔策略、作物物流和自動化、灌溉和營養、基材選擇、數據，傳感器，控制和軟件以及目標受眾和銷售渠道。

在垂直農場農作物生長過程中，LED生長燈是基礎設施和運營開支最高的地方之一，Roel Janssen指出，“隨著越來越多的人對垂直農場這樣室內種植植物表示出興趣，很多投資人認為，他們可以簡單地購買一個空置的倉庫，插上一些生長燈，種下蔬菜便能夠賺錢。但事實上，產品本身是決定垂直農場投資成敗的最重要的因素。”

光譜配比及具體的動態控制讓LED生長燈在垂直農場的作物生長過程中發揮著重要作用，不同的農作物比如生菜和胡蘿卜，所需要的光譜“配方”也不同。

德爾菲（Dephy）是荷蘭一家具有百年歷史的農業改良中心，該公司中國地區經理錢田曾表示，目前垂直農場中的LED生長燈主要提供的是紅藍光，但包括瓦赫寧根大學在內的一些院校的研究顯示，植物生長的形態不止受紅藍光的影響，對植物生長的生理還需要進一步摸索。

錢田認為，目前垂直農業的宣傳點是充分利用空間，產量上較傳統種植高許多。“但這是一個誤導”，她表示，垂直農業的培育模式使得其很難在室外進行，如果在室外培育則只有上層的作物能夠獲得充分光照，而其他未能獲得充分光照的作物層自然產量也會很低。

這種特性使得垂直農場需要主要依靠LED生長燈來提供光能，需要定制化的光譜來促進農作物的生長。

“種植者需要制造人工氣候室為作物提供‘光、溫、水、氣、熱’，而氣候室的造價比溫室高很多”，錢田舉例稱，現代化的6-7米高的玻璃溫室每平米造價在150-200歐元，規模一般在30-100公頃左右。相比之下，即便是低端的氣候室單位面積的售價基本也在1000歐元以上。

“此外，LED生長燈的硬件成本也非常高，加上LED生長燈消耗的電能，垂直農場生產成本比溫室栽培高得多，而農民種植時首先考慮的是生產成本，如此高昂的成本生產出來的產品該銷往哪里？這是一個問題”，錢田表示，這也是這項技術在荷蘭乃至歐洲都未普及開的主要原因，目前還是處于一個概念推廣或者“噱頭”的時期。