到2050年，世界人口將增加30億人，因此需要增加一塊象巴西那樣大小的宜耕土地，以生產(chǎn)足夠的糧食。另外海平面上升可能造成的沿海家園毀滅，與極端天氣相關(guān)的災(zāi)害也會帶來的農(nóng)作物損失，以及需要大片土地植樹造林以固定二氧化碳。給我們留下的這一全球困境，可以通過新的農(nóng)業(yè)技術(shù)——垂直農(nóng)業(yè)——得以緩解。垂直農(nóng)場位于都市里面。這是一個雙贏的理念，通過減少浪費、污染和碳排放，可以使糧食生產(chǎn)以可持續(xù)的方式進行。

2050年左右的時候，世界上80％的人口將住在市區(qū)。隨著越來越多的人關(guān)注健康，并在當(dāng)?shù)夭少徲袡C食品，對有機食品的需求也越大。這使糧食生產(chǎn)越來越接近城市。垂直農(nóng)業(yè)并不意味著取消傳統(tǒng)的農(nóng)村農(nóng)業(yè)，而只是為了減少對土地的壓力，并使一些土地回歸自然和森林。室內(nèi)種植一英畝，可以使室外10至20英畝的農(nóng)田回歸到原生狀態(tài)，即闊葉林狀態(tài)。

本地化的和城市化的垂直農(nóng)業(yè)對周邊地區(qū)和整個地球都有許多生態(tài)效益。垂直農(nóng)業(yè)將僅僅依靠使用營養(yǎng)液的有機農(nóng)業(yè)技術(shù)，這意味著不使用農(nóng)藥和化學(xué)肥料，也沒有污染物流入到下水道。垂直農(nóng)業(yè)將是高效率和高密度的，并避免了使用重型機械和農(nóng)業(yè)設(shè)備帶來的的大量廢物排放。灌溉用水可能來自于處理過的雨水和生活污水。通過對水的循環(huán)利用和農(nóng)場內(nèi)部對水的充分利用和再利用，可以顯著地減少水的使用。 

由于位于城市中心，運輸及其帶來的環(huán)境的影響將減少到微乎其微。農(nóng)作物本身將被密切監(jiān)測，每一作物品種將提供給必要的適宜的生長條件，從而提高產(chǎn)量。室內(nèi)控制下的種植消除了由于氣候和自然災(zāi)害如洪水、干旱、颶風(fēng)造成的損失。在此基礎(chǔ)上，城市欣欣向榮，種植業(yè)者、研究人員、技術(shù)人員和供應(yīng)商等等都能在綠色高科技產(chǎn)業(yè)中得到工作。

為了建立這樣一個高科技農(nóng)業(yè)工廠，多項可持續(xù)技術(shù)將集中應(yīng)用在一座建筑上。目前，所有這些技術(shù)都可以得到，但還沒有把它們?nèi)康鼐C合應(yīng)用到一個地方。處理過的生活污水和雨水將用于灌溉，并與水回收系統(tǒng)結(jié)合起來。水回收系統(tǒng)收集到的未使用的水，可用于無土栽培和營養(yǎng)液栽培。每一種作物的環(huán)境條件將被嚴(yán)格控制，做到水分和養(yǎng)分的使用最小而生產(chǎn)最大化。工廠的廢棄物將被制成堆肥，或者與動物排泄物混合，作為建筑物內(nèi)的燃料。能源將來自可再生資源，如太陽能和風(fēng)能，同時節(jié)能建筑技術(shù)將使能源需求最小。理想化的建筑能夠產(chǎn)生超過自身需要的能源，并將多余的能源輸送回電網(wǎng)。

農(nóng)作物生產(chǎn)將可在一年四季進行，室內(nèi)一畝地的產(chǎn)量相當(dāng)于或超過室外4-6畝土地的產(chǎn)量。農(nóng)場內(nèi)將生產(chǎn)各種食品，如各種蔬菜、水果、谷物、奶制品、家禽、魚、豬等。據(jù)哥倫比亞大學(xué)的研究人員 Dickson Despommier估計——他在垂直農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位——一個垂直農(nóng)場足夠養(yǎng)活 5萬人。

雖然有些人可能認為，當(dāng)農(nóng)場成為一個現(xiàn)代業(yè)化的工廠時，這農(nóng)場離自然太遠了。其實，這種看法忽視了“垂直農(nóng)業(yè)”這一概念的許多益處。采取這樣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，以及把一些農(nóng)場遷到鄰近城市中央的地方，將對人類和地球都有利。垂直農(nóng)業(yè)永遠無法取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，但肯定會減輕適耕土地需要生產(chǎn)出全部糧食的壓力，并有希望不再依賴轉(zhuǎn)基因作物，同時消除因水產(chǎn)生的沖突及食物短缺。

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