全球垂直农业发展现状及创新实践研究

全球人口不断增长，对食品的需求不断增加，垂直农业的发展在全球范围内获得了极大的关注。与传统农业相比，垂直农业可以减少90%的水资源消耗，需要的空间更小，并且在更短的时间内可以生产出更多的作物，因此，从全球范围来看，垂直农场正在以显著的速度快速增长。

一、认识垂直农业

20世纪初，美国地质学家吉尔伯特·埃利斯·贝利提出了“垂直农业”这一概念，自此，众多从业者对其展开了长期的探索和研究；2007年，美国哥伦比亚大学教授迪克逊德斯帕米尔正式提出“垂直农场”，作为获取食物、处理废弃物的新途径，垂直农场受到了人们的热捧。

垂直农业（Vertical Farming）属于可控环境农业（Controlled Environment Agriculture, CEA）的一种，其区别于传统的户外种植，在室内种植蔬菜。特点在于其立体式的种植方法，通过多个种植层垂直地叠在一起组成生长支架。利用LED等其他光源提供光照，用水雾或自动滴灌系统进行营养液的滴灌，通过高精度环境控制实现农作物全年连续生产。

二、全球垂直农业的市场规模

根据Insight Partners公司2022年11月发布的最新研究数据显示，2021年垂直农业市场规模为2.828亿美元，预计到2028年垂直农业市场规模将达到10.5775亿美元。2021年至2028年的垂直农业的复合年增长率预计将达到20.7%。

根据Insight Partners公司的预测，亚太地区将成为全球垂直农业发展最快的地区。亚太地区不断增加的人口刺激着粮食的需求，与此同时，城市化进程的加快、技术的不断创新突破、现代农业实践的日益普及以及对有机食品需求的日益增长都为垂直农业提供了良好的发展机会。

三、全球垂直农业发展面临的现状

新冠疫情令垂直农业逆势发展：新冠疫情大流行给包括全球食品和饮料行业在内的各个行业带来了前所未有的挑战。由于封锁、旅行禁令和制造工厂关闭，供应链严重中断，导致销售额下降。然而，由于对新鲜有机农产品的需求不断增加，垂直农业市场在这样的背景下逆势发展，出现了正增长。

人工智能控制的垂直农场受欢迎：人工智能控制的垂直农场种植者能够通过分析与作物生长相关的数据来优化作物产量，人工智能控制的机器人监控植物生产并不断调整环境因素，以确保垂直农场更高的经济效率和产出。

四、垂直农业的创新案例

随着科技革命和产业变革的不断深入，垂直农业的参与者积极通过技术创新和思维突破，不断拓宽垂直农业的应用场景，丰富垂直农场的作物种类，加速垂直农业的数字化转型。

垂直花园创新应用场景：悉尼创公司PodPlants开发了轻巧便携的、模块化的、即插即用的垂直花园，该花园具有独特的设计和浇水系统。花园由模块组成，单个模块高2.4米，重20公斤的，由ABS塑料制成，具有很好的抗冲击能力，方便搬运。植物通过PodPlants的超级气培系统进行浇灌，植物的裸根悬挂在模块内，微小的水滴通过空气循环并进入根区。垂直花园的模块可以直接放置在现有墙的前面，无需管道、排水系统或墙壁紧固件，只需极少的电力便可运营整个系统。垂直花园可以被用在各种室内环境中，大大拓展了垂直农业的应用场景。

小麦种植获成功丰富垂直农作物种类：一直以来，垂直农场种植的农作物主要局限于种植绿叶蔬菜、香料作物和种类有限的浆果，如草莓等。2022年11月，德国柏林垂直农业初创公司Infarm宣布，该公司成功在垂直农场中种植了小麦。初步试验表明，规模化垂直农业每年每公顷的小麦产量可达到117吨，是露天农田产量的26倍。Infarm表示，随着更多技术的发展，室内小麦产量可能会进一步提高50%。

智能化垂直农场加快垂直农业的数字化转型：2022年1月，美国最大的垂直农业公司Bowery Farming宣布将在佐治亚州建设美国东南部的第一座智能室内农场Locust Grove农场，预计于2023年第一季度开业，该智能农场将创造超过100个绿色工作岗位，计划100%使用可再生能源的电力。Locust Grove农场的智能化主要体现在以下几个方面：节约用水，农场拥有一个全面的水蒸腾系统，用于回收植物生长过程中使用的所有的水；提高照明效率，新农场将采用行业领先的最高效的LED照明；数据驱动，农场将在Bowery OS系统的支持下，实时收集农场内数十亿个数据点的数据，用于监控植物的生产情况，确保始终如一地提供高品质农产品。

参考文献：

1. Vertical Farming Market Size, Share, Growth and Forecast to 2028[EB/OL].（2022-01）[2021-01-05]. https://www.theinsightpartners.com/reports/vertical-farming-market.

2. The Insight Partners. Vertical Farming Crops Market Size & Share Hit USD 1,057.75 million by 2028[EB/OL].（2022-11-15）[2023-01-05].https://www.einnews.com/pr_news/601376572/vertical-farming-crops-market-size-share-hit-usd-1-057-75-million-by-2028-a-recent-study-by-the-insight-partners.

3. We’re Growing: Hello Texas and Georgia![EB?OL].（2022-01-12）[2023-01-06]. https://boweryfarming.com/texas-and-georgia/.

4.  Jana Firestone. PodPlants: Modular, plug and play vertical gardens for indoor spaces[EB?OL].[2023-01-06]. https://newatlas.com/podplants-indoor-vertical-garden-green-wall/38093/.

5. 垂直农业，一个可持续的未来？[EB/OL]. https://www.pnpchina.com/resources/FOOD20220316.