全球疫情依然厚重阴云密布，新冠肺炎造成的“封锁”在不经意间成为人们健康意识觉醒的最佳动力。在欧洲，城市居民热衷于种植自己的水果和蔬菜。在很多管控措施严格的城市，抢购导致农副产品严重短缺，加上人流、物流的限制，传统农业供应链面临严峻挑战，而城市农场则面临蓬勃发展的黄金机遇。
曼谷何西大学的城市屋顶农场是亚洲最大的城市农场。参与设计的景观设计师Kotchakorn Voraakhom在谈及设计初衷时表示:人们越来越关注食物来源、对环境的破坏程度以及如何减少这种破坏。城市农场有助于改善粮食安全和营养，减少气候变化的影响，减轻城市发展的压力。
联合国环境规划署的一项研究表明，如果一个城市的屋顶绿化率达到70%以上，城市中空的CO2含量将减少80%，热岛效应将完全消失。屋顶农场可储存60%~70%的自然降雨，降低3dB噪声。
无论是解决吃饭问题还是改善环境，城市农场都有明显的优势。在各方努力下，全球城市农场蓬勃发展，涌现出一大批具有观赏性、实用性和商业可行性的创新项目。那么，城市农场是如何发展的呢？如何将田野与高楼完美融合？城市农场能让城市自给自足吗？中国城市农场存在哪些问题？
01
一场由粮食危机引发的农场战争，
城市农场应运而生
都市农场对于习惯传统耕作方式，享受满是泥土的农产品的人们来说，是一个全新的概念。顾名思义，城市农场就是建在城市里的农场。显然，绿色农场和钢筋混凝土高层建筑的结合本身就是一件非常有吸引力的事情。
可以说，城市农场自诞生之日起，就肩负着打破城市发展桎梏的历史使命，在房屋和摩天大楼的屋顶上开设农场，用高产有机绿色种植逐步取代传统的城郊农场。
联合国预测，到2050年，世界三分之二的人口将生活在城市，未来城市对农产品的需求将会增加。食物来源及其健康和安全将是关注的焦点。2018年发表在《地球未来》上的一项研究显示，都市农业对于生活在城市的人们来说非常重要，每年可以生产多达1.8亿吨的粮食，约占全球豆类和蔬菜总产量的10%。
事实上，新冠肺炎的疫情并不是人们第一次担心食品安全。早在第一次世界大战时，美国总统伍德罗·威尔逊就要求美国人种植“胜利花园”，以防止粮食短缺。第二次世界大战期间，这项工作仍在进行中。人们在自家后院、学校花园、所有未使用的土地上，甚至在白宫的前草坪上种植农作物，以备不时之需。
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联合国粮农组织表示，发展中国家的快速城市化导致城市营养不良，城市建设规划者应成为城市的“营养伙伴”，关注食品安全问题。在最近的一项研究中，谢菲尔德大学可持续食品研究所的研究人员指出，尽管建造房屋和道路面临压力，但英国城市仍有足够的城市土地来满足居民对水果和蔬菜的需求。即使在粮食进口率超过90%的小国新加坡，其都市农业也在迅速蔓延。这个城邦在经济学人智库2019年全球食品安全指数中排名第一。其目标是到2030年通过增加当地肉类、鱼类、水果、蔬菜和蛋白质的供应来满足30%的营养需求。
新加坡国会议员昂伟能表示:“考虑如何在疫情期间投资当地食品是明智之举”。大流行提醒人们，食物供应随时可能中断，这激发了人们对当地农产品的兴趣。
城市化、食品安全、食品供应...城市农场一步步被推向当代社会的舞台。
02
这座城市到处都是绿色植物和鲜花，
全球城市农场顽强生长
城市农场的发展也是人们与自然相处的认知过程。
起初，人们在自家门前、阳台上空和公园的角落里种植蔬菜和水果，这似乎与传统农业没有什么不同。随着新技术的发展，粮食资源越来越稀缺，城市农场的发展也越来越多样化和科学化，充分利用空和新的农业技术。一方面，人们的目光逐渐集中在没有得到有效利用的屋顶上。这些屋顶不仅面积巨大，而且直接面向太阳，无疑是资源最大化的最佳选择；另一方面，考虑立体种植空，在垂直高度规划新农业。内部结构复杂的立体农场包含各种设施。最常见的景象是整齐排列的架子，绿色蔬菜或幼苗扎根在土壤或培养液中。空房间配备设计的特殊光源和适当的温度和湿度。
只要有合适的技术，农业生产可以在任何地方以任何形式进行。任何可利用的“土地”都可以作为城市农场的载体。摆脱自然天气和地理的限制，是都市农业最大的优势，也是一直在逼近的终极目标。
目前，城市农场的主要发展模式包括屋顶农场、屋顶温室、垂直农场、垂直温室、基于建筑墙体的种植和建筑室内农场。以下重点介绍屋顶农场和垂直农场。
屋顶农场，用一层明亮的绿色覆盖城市
屋顶农场的实践可以追溯到20世纪40年代的俄罗斯圣彼得堡。近年来，美国纽约刮起了“屋顶农场”的风。人们在屋顶有限的房间里开辟花园，或种植果蔬，或养殖蜜蜂，在钢筋水泥的城市里享受田园情怀。同时，“屋顶农场”也有助于城市环境的改善。纽约市长迈克尔布隆伯格是这股热潮的“幕后推手”之一。为了让纽约成为可持续发展的代表性城市，彭博社在2007年地球日启动了“PlaNYC 2030”项目，对建造“屋顶农场”的市民进行减税。
2010年，在纽约市中心，一群有环保理想的年轻人建造了一个名为“布鲁克林农场”的屋顶有机农场，这是目前世界上最大的屋顶土壤养殖农场。农场占地一万多平方米，位于一座六层老仓库的屋顶上。这个农场每年生产大约5万磅有机食品。施工队最初的愿望是利用闲置的屋顶空房打造一个盈利的城市农场，既能为周边地区提供健康美味的蔬菜，又能发挥其改善生态的作用。农场使用有机土壤，将许多空石头粉碎后再添加肥料，使植物生长到健康成熟的状态。屋顶农场生产的每一种农产品都是营养丰富且可持续的。
此外，人们在“屋顶农场”饲养蜜蜂。纽约市养蜂人协会主席安德鲁·科尔特斯经常用消防梯爬上屋顶，照顾他饲养的250箱蜜蜂。这些小蜜蜂能为城市做出巨大贡献。纽约计划种植100万棵树，这些树需要蜜蜂帮助授粉。
法国最大的屋顶农场Mush Roof占地7000平方米。农场分几层，分别种植生菜、芳香植物和食用花卉，每年将为该地区小型超市供应多达52吨的农产品。目前，仅巴黎的短期规划就包括74个城市农场，不包括那些原本纳入城市规划的农场项目。
Mush Roof，法国的一个屋顶农场。图片来源:知乎
除了房子和仓库，城市中大量的多层停车场也成为屋顶农场的理想场所。
4月，已成为全球佛教抗疫典范的新加坡政府宣布了一项新措施，将公共停车场的屋顶改造成城市农场，以加快当地的粮食生产，应对疫情带来的饥饿和营养不良的挑战。
早在20世纪90年代末，新加坡就逐渐开始利用这一庞大数量的闲置房间，包括在社区停车场顶层种植植物，打造顶层花园。截至目前，新加坡约有200个社区停车场，已将顶层绿化列入建设议程。
花旗集团建造的新加坡第一个停车屋顶农场就是这种农场的典范。这个农场占地1800平方米。有机生菜和羽衣甘蓝利用原有的“水有机系统”种植在立式铝种植塔中。每个种植塔的底部都有一个水箱，水箱中的营养液可以循环使用。用水泵抽到塔顶，靠重力流到种植塔的每一层灌溉蔬菜。
一年之内，农场收获了18吨蔬菜。新加坡所有城市农场生产的叶菜产量约占全国供应量的14%，其中蛋类占26%，鱼类占10%。城市农场正在逐渐改变新加坡的食品生产和消费模式。
垂直农场，一种新型的城市建设农业
垂直农场是一种新型的室内农场。它以有限和少量的空垂直发展农业，利用各种技术提高农业产量，节约能源和减少排放，同时处理废物或污染物。是一种高度可控、高密度的绿色农业模式。
来自苏黎世的ConceptualDevices最近推出了一个名为Farm-X的模块化垂直农场，这种农场的特点是，通过在其1000平方米的场地内使用特定的水培栽培技术和全天候气候监测，每天可以生产多达5吨的新鲜食物。Farm-X使用废弃的厂房和仓库，这在许多大城市被广泛使用。因此，X农场不仅可以有效补充食物供应，还可以充分利用城市的废弃地区。值得一提的是，Farm-X通过处理可回收垃圾发电，在城市人、食、垃圾之间建立了可持续的回收模式。
苏黎世模块化垂直农场-x .图片来源:好奇号日报
在美国怀俄明州，当地的e/ye设计工作室建造了一种新型的城市垂直农场。农场采用水培栽培系统，一年四季都可以生产农作物。每英亩的生产力相当于4到6英亩甚至更多的户外产量。
美国新的城市垂直农场。图片来源:好奇日报
在日本被称为硅谷的Keihan Nai科技城，农业公司Spread建造了世界上最大的自动化垂直农场Techno Farm。农场就像亚马逊的仓库，广阔无形。如果要进入，需要保护全身，清洁双手，然后经过消毒池和淋浴房。其清洁度要求与药厂相当。
农场的设施与欧美的相似。堆叠货架、LED灯、“水培”循环系统、自动机械臂不断忙碌，就像科幻电影里的未来工厂。农场上的机器人具有图像识别功能，可以通过对图像特征的识别来判断作物的成熟度。机器人的使用大大提高了生产效率。目前生菜日产量3万棵，预计未来5年将增加到50万棵。
Spread在京都的新农场。图片来源:传播
泰诺农场采用水培和气雾耕作技术，可以最大限度地减少水资源的损失。全新的回收、过滤、消毒系统还能回收98%的废水。
在德国柏林，麦德龙超市与Infarm公司合作，在超市内开发了一个垂直农场，位于超市过道，占地仅几平方米。农场可以利用超市里完整的基础设施，所以没有必要建造大型建筑。超市农场大大缩短了食品运输和储存的环节，显著提高了新鲜度。季节性农产品同时种植和销售，让顾客在田间地头就能感受到购买的安心和舒适。
德国Infarm开发的室内垂直农场。图片来源:Infarm
Infarm还使用旧容器制作模块化种植箱，可以堆叠和堆放。在这个小型垂直农场中，分布着由网络控制的灌溉和养分供应系统，以及模拟阳光以帮助植物进行光合作用的发光二极管照明设施。养殖场内安装了监控设备，方便消费者实时了解食材的生长过程。
03
在挑战中探索和前进，
城市农场真的能支撑起城市的菜篮子吗？
任何新事物都有一个自我完善和进化的过程。看起来漂亮的城市农场也有不容忽视的缺点。
最大的缺点在于成本高。以一个垂直农场为例，设备投资、工厂折旧和电力消耗约占总成本的50%。以高技能人才为主的人工成本约占30%。最后，包括种子、肥料、包装和运输在内的其他成本占20%。专家估计，一个垂直农场的成本高达每平方米5000-10000元，一个高质量的垂直农场可能要花费数十亿美元。如此高的成本导致最终销售价格达到市场或超市农产品的数倍，大大降低了农产品的竞争力和城市农场的利润预期。
此外，城市农场，尤其是室内垂直农场，技术含量高，需要对光照、温度和水源进行精确控制。而且，并不是所有的作物都适合垂直种植。目前只有部分蔬菜水果适合，像水稻这种知名度高的粮食作物根本无法生根，更不用说开展畜牧业了。
2015年，谷歌母公司Alphabet叫停了谷歌X实验室的100多个“登月”项目，包括垂直农场。项目负责人Astro Taylor在TedX演讲中解释了原因:“我们在自动收割和提高照明效率方面取得了进展。但最终，我们无法以这种方式生产水稻和小麦等主要粮食作物。如果有人能研究植株较短的水稻，请联系我们，因为这可能是解决问题的关键。”华南农业大学水利与土木工程学院讲师陈旭明认为，垂直农业需要非常高的农业发展水平才能实现自己的目标。目前国内很难达到这个水平。
那么，屋顶农场完美吗？当然不是。屋顶农场还面临着建筑物顶部承重限制、土壤质量选择、定期换土、灌溉水源、城市空气污染较为严重、地块过于分散、如何进行监测和安全管理等一系列问题。
这些明显的缺点让很多人对城市农场的未来并不乐观，认为即使只是一小部分也无法解决城市居民的粮食需求。
普林斯顿大学城市农业专家戈蒂埃曾指出:“我们可能永远不会在室内种植大豆、小麦或玉米。垂直农业不是解决全球饥饿的办法，但绝对是解决办法的一部分。”
事实上，已经有许多共生农业做法可以作为单一类别纵向农产品的参考方案。例如，在德国，一家名为“高效城市农场”的公司再次发扬了蔬菜和鱼类共生的悠久农业模式。他们设置了一个两层的培养箱，下层是鱼，上层是土豆、辣椒和青菜。鱼缸里安装了一个特殊的过滤器。过滤器中的细菌将鱼粪中的氨基盐转化为硝酸盐，富含硝酸盐的水被用来灌溉蔬菜。菜鱼共生的农业模式在1000多年前就被阿兹特克人和中国古人所掌握，如今又重新出现在农业创新的浪潮中。因此，公司获得了政府颁发的创业奖。
ECF公司于2015年在德国柏林建立的蔬菜和鱼类共生垂直农场。鲈鱼和罗勒是主要的农产品。图片来源:www.ecf-farmsystems.com
但是，对于城市农场经营成本过高，无法大规模复制推广的问题，新加坡贸工部高级部长Koh Poh Koon博士提出了自己的解决方案——让商业公司、大学、R&D公司的专业人士与种植者合作。而政府也会进一步探索如何在这个行业发挥集群化的优势，比如尽量让养殖场靠近其他需要类似专业知识的公司，从而让技术交流和人员流动更加顺畅。此外，在购买一般设施和使用集群电力时，政府也可以组织团购模式，降低农场的运营成本。
即使解决了品类单一、成本高的问题，城市农场的未来依然不确定。
借助科技手段，垂直农场可以将单位面积产量提高到传统农田的几十倍甚至几百倍。然而，随着巨大的能源消耗和设备投资，农场的推广速度并没有预期的那么快。此外，城市农场可能对极端气候地区或人口密度高的城市具有重要意义，例如新加坡的粮食供应严重依赖进口，而美国等国家面积广阔，需要长途运输农产品到城市。但在农业发达、交通半径小的周边地区，都市农业的迫切性大大降低。
到目前为止，大多数人认为城市农场可以“贡献”城市的食物供应。城市农场还有很长的路要走！
04
噪音过后的冷思考；
中国需要什么样的城市农场？
受国外创新实践的启发，近年来中国各地出现了不同版本的城市农场。其中，北京国贸万通中心空中式园林和“上海田空园林”可视为屋顶农场的范例。此外还有长沙梅溪新天地田空农场、郑州“空中园”、深圳“哈哈农场”等。，也在人们好奇和怀疑的声音中蓬勃发展。
在垂直农场领域，日本的松下已经领先。松下在大连和苏州建设的两个垂直农场已于2017年投入运营。在本土企业中，中科三安、徐天光电、崔西植物工厂、兴财农业科技等都在各自区域建设了示范项目。中国本土企业拥有自主知识产权的种植设备和系统，成为推动都市农业的重要力量。
中科三安建成中国首个全自动化垂直农业生产系统。图片来源:腾讯Daxie.com
从最早的家庭农场到生态农场再到城市农场，中国探索新农业模式的步伐从未间断，对其可行性和商业价值也有了较为冷静的思考。
消费升级和新科技的发展，为每一个传统农业提供了转型升级的可能。中国如何抓住城市农场热潮，推动农业升级？
城市农场的利与弊同样明显。简单模仿欧美的农场模式，对中国来说可能不是最好的选择，因为中国正面临着改善民生、腾飞经济的重任。
结合中国当前的社会问题和消费热点，城市农场可以采取一个独特的和更接地气的步骤。
例如，面对城市化进程带来的大量城中村，有专家提出将其改造为集生活和现代生产于一体的垂直农场。既能解决村民安置，又能为城市居民提供新鲜农副产品，改善城市生态环境。再比如，中国人对旅游的热情和对特色餐饮的执着，能否通过突出观赏性的城市农场和复合型“农家餐厅”来满足？一旦有了巨大的消费需求，成本高、品类单一的缺点就不再是问题。
这座农场建在比利时布鲁塞尔繁华市区农贸市场的屋顶上，在城市高层建筑的灯光映衬下，就像一个梦幻般的天堂。图片来源:搜狐社区电商店主
摘要
“想知道未来人们的食物可能来自哪里吗？请抬头看看。”——几年前，有记者描述了他眼中“垂直农业”带来的震撼和憧憬。
尽管存在许多问题，城市农场仍然具有诱人的商业价值和社会意义。在解决食品供应和安全问题的同时，空之间的浪费在城市农场大大减少，农场设置在供应商和消费者附近，这意味着更新鲜的农产品可以减少对运输工具的依赖，从而减少污染和城市热岛效应。它的环境效益很难估计。
小空，大收益。城市农场，路很远。
