垂直农场包含使用高楼摩天大楼垂直种植农作物的想法。这也是几年前随着世界人口增长和粮食危机而引起关注的解决方案之一。
最近的研究表明,这样的高科技农场可以彻底改变全球小麦生产。小麦是世界上种植最广泛的作物。世界各地的人们每天都在大量消费,占平均膳食热量和蛋白质的20%。不可避免地需要比现在更多地增加产量。
但是,耕地是有限的。因此,您可以期望一个垂直农场以垂直堆栈的形式种植农作物。根据《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究,使用了两个10层高的垂直农场来繁殖环境,以实现最佳的人工照明,作物的温度和二氧化碳水平。模拟显示,它现在每公顷每年可以生产1,940吨小麦。目前,小麦平均单产每年每公顷3.2吨。通过查看这些数字,您可以了解为什么要进行垂直农场研究。
在世界范围内,每9个人中就有1个人面临饥饿。如果人口如此增长,问题可能会变得更加严重。据说,全球小麦产量需要增加60%以上才能为这种情况做准备。这是一个非常困难的问题。这是因为,即使到了今天,由于变暖和气候危机导致的环境变化,全球农作物产量仍趋于下降。
这项研究提出的验证结果似乎可以解决这个问题。但是,到目前为止,这只是最后的模拟,因此,如果您没有真正尝试了解阻碍小麦生长的障碍,那么您可能不知道某些部分。
在此阶段,还有一些显而易见的领域。这是巨大的代价。考虑到它与传统的耕作方法不同,除了消耗大量能量外,还需要人工照明系统。但是,根据该论文的作者,该仿真系统可以获得比直接从太阳接收的光强高30-50%的光强。
同时,在这种室内环境中的供水系统或技术不仅维持最佳温度和空气质量昂贵,而且取决于供电方法也会导致环境影响。先前的研究表明,为这些系统供电可能比当前的高排放系统需要更多的能量。
一位专家说,没有尝试使用像太阳一样强的人工照明来种植农作物。原因很简单,但是因为它需要太多能量。该论文的作者说,通过最近的太阳能发电,电力成本正在下降,照明得到了有效改善。但是,使用垂直耕作方法种植的农作物仍不太可能在经济上与当前农作物的市场价格竞争。另一位专家说,虽然是10年前计算的,但考虑到小麦生产一磅谷物所需的光量,在美国室内种植所有小麦作物将消耗该国每年的电量八倍。即使照明技术得到进一步发展,据说到现在,美国的总电源供应量将是4到5倍。
当然,本文作者指出,自动化创新可以进一步降低垂直农业的成本。关于这一点,农业工人减薪的问题当然可以逆转。无论如何,垂直耕作已显示出数百倍地提高了小麦的生产效率,但它也承认目前存在无法解释的部分,例如营养,品质和室内种植的小麦的可能病害。另一个问题是,即使垂直农场运作良好,也无法解决所有人类农业问题。与现代饮食生活有关的问题必须与其他领域的系统变化同时解决,例如减少各种食物浪费,摆脱以肉类为主的农业系统,改善作物和土壤。相关信息可以在这里找到。
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