種植過程中,光照來自節能LED燈,“土壤”則是無土溶液,植物的成長過程中不使用任何農藥及化肥。Infarm在每個種植模塊中設置了傳感器,監測植物的生長情況,并基于云對每一層的各類參數進行控制。目前,Infarm稱其單個農場模塊每月能夠生產1200棵作物,某些地區的香料種植模塊甚至能完全達到自給狀態。
世界銀行預測,到2050年,全球人口將增至90億人,至少需要比今天多50%的食物供應。當前氣候變化可能導致農作物產量降低25%,世界上最貧困國家可能遭到重創。人口爆炸性增長及耕地的急劇減少、環境質量每況愈下,這為人類的“吃飯問題”帶來極大的考驗。
近年倚靠LED農業照明技術的進步,新的農作物種植、生產模式——垂直農場(植物工廠)在全球各地拔地而起。在垂直農場的發源地美國,就有AeroFarms、Square Roots、Freight Farms等多家代表性企業。
世界最大垂直農場
AeroFarms在紐瓦克市建立世界上最大的室內垂直農場,占地6500平方米的廠房中每年可生產食物90萬公斤。
AeroFarms每年使用22種作物進行輪種,不分季節,因此食物產量驚人。先進的農業系統不會對土壤造成侵蝕,殺蟲劑、水量使用以及碳排放都大量減少,有時候甚至完全不需要。
LED燈和氣候控制系統都是特別設計的,用于培育250多種綠色蔬菜和草藥,無需陽光或土壤。這些獨特的照明設備讓AeroFarms可控制綠色蔬菜和草藥的大小、形狀、質地、色澤、營養以及風味等。這些食物有超長保鮮期,從育種到包裝都實行最高的食品安全標準。
AeroFarms使用霧培種植系統,比戶外農田節省用水95%,比水培法節水40%,且不使用任何殺蟲劑。
PlantLab
PlantLab建在室內,用LED燈替代陽光來照射植物,灌溉用水也比傳統的戶外農場要少90%。農場通過遠程上傳的配方對每一顆作物的生長進行操控,精密控制周圍的氣溫、濕度、灌溉情況等環境狀況,以保證持續可靠的種植流程。這座高科技農場位于荷蘭,建立于2010年,占地20萬平方英尺(1.85萬平方米)。
Green Spirit Farms
Green Spirit Farms充分利用破舊閑置建筑的內部空間,打造出這樣一個高科技的垂直農場。該農場采用水耕栽培系統,種有多種蔬菜作物,最終銷往農場所在密歇根州的當地農貿市場。
Gotham Greens
Gotham Greens是一家位于紐約的公司,利用不少高樓的頂部建立屋頂農場。這些農場采用溫控水耕栽培法,為當地的餐廳和食品零售商提供食材。
公司的旗艦溫室建立于2010年,是美國第一座工業規模的屋頂溫室,目前每年能夠生產100噸的蔬菜。該公司在這些農場采用的高科技包括60千萬的太陽能光伏板,LED光源,被動通風系統,熱障幕墻等等。
Farmed Here
美國的路易斯維爾準備建起一座新的垂直農場(vertical farm),這里會培植草本植物、蔬菜、微型菜 (microgreens,一種采取提早首個策略,發芽后一周到10天就收成的菜,體積小,卻濃縮了維生素和鮮甜的口味)等。
該農場的面積會達到60000平方英尺(約5574平方米),相較位于新澤西州紐瓦克市的AeroFarms農場小一些。實際上FarmedHere在芝加哥還有個90000平方英尺的垂直農場,據說那才是北美最大的室內垂直農場。
FamedHere的室內農場通過用高能效的LED燈來控制環境,據說相較傳統的農場,每年的收獲周期多出15倍,而且節約97%的水資源。新的路易斯維爾農場將容納10排垂直培植床,另外還有專用于對蔬菜(包含微型菜、沙拉醬、嬰兒食品等)進行分類和包裝的地方。
Green Farms Agronomics & Mycology
這一垂直農場位于印第安納州瓦斯帕萊索市,利用復合養殖技術種植作物并銷往芝加哥地區。該農場采用開源模式,其他地區也可以利用該技術。該農場也有自己的農貿市場,消費者可以在這里采購全年的食材。
Red Sun Farms
Red Sun Farms位于弗吉尼亞州都柏林市,占地約兩萬英畝,在一個巨大的溫室里利用營養液栽培法種植西紅柿。
Red Sun Farms是一家墨西哥公司,這也是他們在美國建立的第一個高科技農場。2014年7月,這個農場共種下了約6萬株西紅柿幼苗。
CDA氣培法種植園
CDA氣培法種植園位于芝加哥奧哈拉機場的一個圓形大廳內,是世界上首個室內機場種植園。該種植園建立于2011年,在26個塔樓內擁有1100個種植點,機場航站樓內的有些餐廳就是從這個農場采購的食材。來來往往的旅客也可以在種植園內游覽和休息。
夏普草莓種植實驗室
夏普2013年開始進軍高科技種植產業,并且在迪拜設立了一家草莓種植實驗室,在室內環境下種植草莓。
據稱夏普在實驗室中使用了自家的LED技術和其他一些設備,能夠提升草莓的產量。
富士通沼津種植園
富士通公司在沼津建立了一個種植園,用于栽培種植低鉀生菜,提供給患有腎部感染問題的人們。
基于云服務的特殊管理軟件可以提升這些作物的產量。據稱將這些工廠改造為高科技農場的過程中日本政府出力頗多,希望作為2011年福島核電站危機重建工作的一部分。
松下高科技農場
松下公司也在新加坡的一處舊工廠內建立了高科技農場,并聲稱這是新加坡第一座證照齊全的室內農場。目前該農場種有十多種蔬菜,使用特殊的LED燈光照射土壤環境,未來幾年內他們希望將種植的蔬菜種類增加到30種。
索尼室內農場
索尼在日本本土的老舊半導體工廠內建立了一個室內農場,這個農場占地25000平方英尺(2322平方米),利用特殊的GELED光源進行照射。目前這處農場只種植黃瓜和西紅柿。
迪拜第一個商用垂直農場
據報道,海灣地區第一個可在不需土壤、陽光、農藥的環境下大量生產蔬菜的Badia農場開業。
該農場由沙特商人和英國農業學家合伙成立的公司所有,位于Al Quoz工業區1區,占地約790平方米,使用水培技術,可生產包括芝麻菜、羽衣甘藍、小蘿卜、紫甘藍、羅勒、芥菜等在內的18種蔬菜。
該農場表示,計劃建立海合會國家第一個商用室內垂直農場的想法已經成熟,現在阿聯酋居民可以在種植當天收獲蔬菜。
中科三安“植物工廠”
集光電、集成電路、大宗貿易為一體的福建三安集團,攜手中國科學院植物研究所,跨界打造中科三安植物工廠,拓展一個新興產業集群——光生物產業,已引起媒體聚焦。
中科三安“植物工廠”,將三安光電全球領先的LED光譜技術與中科院植物所在植物學領域的科研成果相結合,利用人工光譜光配方和水肥一體化技術,在工廠化環境下,用自動化設備進行植物生產;其核心技術就是光技術、光配方和特別研制的營養液。
在植物工廠里,從催芽室播種開始,煉苗室的LED光照下長出小苗,再到栽培室繼續光照,成長完成后送到蔬菜預冷室冷卻,在十萬級凈化廠房進行種植——不需要土壤和陽光,人們所需要的蔬菜瓜果等植物,就這樣每天從這里生產出品。