城市立体农场调研报告

城市立体农场调研报告小组成员：****VerticalFarming报告共分三部分：一、本小组调研情况汇报1·世界农业发展背景BACKGROUND2·武汉实地调研汇报LOCALRESEARCH二、目前比较先进的建设立体农场所需的技术手段1·立体农场理论技术VFTHEORY2·立体农场在实践中的应用VFTECHNOLOGYPRACTICE三、列举几个城市立体农场的可行性例子及其发展前景1·中外立体农场先进案例VerticalFarming我们寄希望于一个可行的解决方案：城市立体农场（VerticalFarming）到2050年，将近80%的地球人口将移居城市之中。根据目前最保守的人口预算估计，这个期间内人口将增长30亿。预计将需要额外的109公顷的土地来养活这些增长的人口。目前来自FAO（粮农组织）和NASA（美国宇航局）的数据表明已经有超过80%的适合种植作物的土地被使用了。那么，如何解决这样一个危机呢？VerticalFarming粉墨登场的是——城市垂直农场VerticalFarming城市立体农场的概念是由美国哥伦比亚大学环境科学和微生物教授迪克森·戴维斯在2000年提出。（PyramidFarmbyEricEllingsenandDicksonDespommier）VerticalFarming联合国粮食计划署2010年粮食安全风险指数示意图VerticalFarming•Weallagreethat,ultimately,theworldwouldbeamuchbetterplaceifeveryonewerewell-fedandenjoyedasafeandabundantdrinkingwatersupply.Verticalfarminghasthepotentialtobringthatabout,butitwillneedalotofhelpfromtheenablingcountries(G12).Therewardsfordoingsowillbefeltalmostimmediately.Asthenutritionalstatusofeveryonerisesabovethepovertylevel,timespentinschoolwilldouble,eliminatingthesinglemostimportantcauseofpoverty:illiteracy.VerticalFarming如果要将农产品、牲畜养殖等农业环节放入到可模拟农作物生产环境的多层和高层建筑里，必然需要通过一定的技术手段。我们小组调研的目的就是参观和研究该如何实现“立体种植和立体养殖”。调研地点：武汉市东西湖区慈惠街道办事处石榴红村武汉市洪山区南湖瑶苑1号省蔬菜科学研究所汉南坛山畜牧有限公司武汉调研VerticalFarming石榴红村曾是个名不见经传的偏僻小村，位于湖北省武汉市东西湖区慈惠街，全村200多户，有200多亩耕地，主导产业是蔬菜种植。VerticalFarming石榴红村发展经济主要有三种：一是鼓励农户展开农家餐馆、旅社、茶社、棋社等多种经营模式；二是打造国家级无公害蔬菜种植基地；三是以网络信息化促进农副产品流通销售。VerticalFarming目前，村民住房外观改造率达100%，村内道路硬化率达100%，电力、电信、闭路电视、自来水、太阳能热水器等设施实现家家有、户户通，4000多平米的文化休闲广场以及陈列馆、会议室、医务室、图书室、警务室等一应俱全，村民的生产生活环境有了巨大的改善。VerticalFarming农业部门指导全村建起50多处蔬菜种植基地，提高村民收入的同时，也为本村打造了“生态”和“本土”标记，促进消费。该村的另类“菜地认养”项目VerticalFarming立体农场在武汉目前虽然较难实现，但武汉制定的新农村建设空间规划显然具有一定的先进性。以主城为中心，以发展轴线为骨架，向外围依次形成新城建设发展圈、农业生产圈、生态维育圈三个圈层。VerticalFarming武汉快乐农场园艺有限公司，主要开发提供种子、容器、肥料、园艺工具，适合城市市民在宅旁、阳台、露台、顶台、房间等地方种植蔬菜，集休闲娱乐、观赏、种植、学习、实践于一体。尝试蔬菜盆景化，盆景蔬菜化。将现代农业种植技术浓缩到城市家庭阳台、露台、庭院、楼顶和室内等闲置空间进行有机蔬菜种植，开发出了“快乐农场”系列产品（农场集装箱、箱式农场，开心芽菜园，开心土豆园，空中番茄、空中小菜园、空中菜篮等）。VerticalFarming从资源的角度看，耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题有着极其重要的意义。VerticalFarming水培（营养液，水，电力）VerticalFarming基质栽培（芽苗菜、基质为餐巾纸）VerticalFarming集装箱式栽培（土培，可摆脱用地限制）VerticalFarming在土地资源日益稀薄的今天，这种新兴的小型都市种植模式也逐渐成为一种潮流。VerticalFarming汉南坛山畜牧有限公司位于华中重镇武汉城郊的武汉市汉南坛山畜牧有限公司是一个以生产、经营坛山牌优良牲猪为主体，以发展城郊生态农业产业化为特色的大型现代化农工贸企业，公司管辖地坛山则是市郊一个生态型、园林式的优良畜禽基地。由此我们思考：利用农场林业发展畜禽业，能充分利用土地及光、热等自然资源，林（果）－草－畜（禽）相结合，形成新的生态系统，实现林草共同受益，林业和牧业同时丰收，使林果业的长期效益与畜禽业的快速效益相结合。VerticalFarming到2050年，将近80%的地球人口将移居城市之中。根据目前最保守的人口预算估计，这个期间内人口将增长30亿。预计将需要额外的109公顷的土地来养活这些增长的人口。目前来自FAO（粮农组织）和NASA（美国宇航局）的数据表明已经有超过80%的适合种植作物的土地被使用了。那么，如何解决这样一个危机呢？VerticalFarming在摩天大楼里耕种：立体农场的兴起在摩天大楼里耕种作物比户外种植耗费更少的水和化石燃料，除了能避免农业生产水平下降，还能提供新鲜食物。VerticalFarming重要概念传统种植业正破坏环境，到2050年，全世界人口将达95亿，届时可耕地面积将不足以供养这么多人口。在玻璃外墙装饰的摩天大楼里种植粮食作物将大大减少化石燃料的排放，循环利用城市废水，而不是像现在那样直接排入下水道。面积相当于一个街区、30层楼高的农场，其产量与2400英亩户外农田相当，而耗费更少。现有温室水培法为立体农场原型提供了现实基础，正为全世界的城市规划师所认可。ImportantconceptsTraditionalfarmingisdamagingtheenvironment,by2050,worldpopulationwillreach9.5billion,whenarablelandwillnotbesufficienttosupportsomanypeople.Growingfoodintheskyscrapersofglassouterwalldecorationswouldgreatlyreducefossilfuelemissions,recycleofurbanwastewater,ratherthanthenowdirectlydischargedintothesewer.Anareaequivalenttoablock,30-storeyfarms,theiryieldsandfarmlandisin2,400-acreoutdoor,andspendless.Theexistinggreenhousehydroponicmethodforverticalfarmingprototypestoprovidearealisticbasis,isrecognizedbytheurbanplannersaroundtheworld.VerticalFarming室内更重的理念已经不是什么新玩意了。不过这个设计的全新之处是在于应对解决喂饱30亿新人口的迫切需求。这个全新的室内耕种技术必须是高效的（廉价、安全）。垂直农场将会建在城市中心。如果能够成功的建立，他将能够为城市提供足够的、可持续的、本地的、新鲜的各种食物，同时还能修复水平农场对生态系统破坏的问题。VerticalFarming垂直耕种的优点全年的作物生产；室内1英尺，室外4-6英尺甚至更多，比如草莓是1：30作物不会因为天灾而减产或无产绿色耕作：无除草剂、除虫剂、肥料水源的循环利用垂直农场能够让水平农场重新变成自然土地垂直农场能够减少作物感染虫害的概率垂直农场能够减少对汽油机械的使用垂直农场能够将非废弃的城市土地用作作物生产垂直农场能够给城市带来可持续发展的环境新的就业机会为去月球、火星生活做准备难民营解决温饱VerticalFarmingVerticalFarming•光南极项目的经验指出了垂直农场实施过程一个潜在的缺陷。在南极，提供人工照明所需的花费与进口食品的运输费用相比可谓微不足道。没有人工光照，作物的生长会很不平均，靠近窗户的作物由于能得到更多的阳光，因此它们会生长得更快。奥雅纳公司是一家全球领先的专营工程规划设计和社会环境可持续发展的公司。海德还说：“光照是决定高品质作物的质量是否均一的重要因素。”VerticalFarming•可持续性——迪拜的绿洲大厦的设计为了保持农场的设计初衷，绿洲大厦的设计尽可能地具有可持续性。大厦也将通过放置在中央塔楼层之间的垂直轴风力机供电，而大楼外部也覆盖着太阳能涂料层，作为次要的能量来源。此外，废水也将处理及再利用，而厌氧消化池将现场处理废物，处理过程中产生的甲烷能够提供更多的电力。VerticalFarming垂直农场需要有更廉价的可再生能源出现才能实施VerticalFarming纵向延伸人类对自身的生殖繁衍掌握精熟。至2050年，世界总人口有望达到90亿，几乎会使全球食物及牲畜饲料需求量翻番。但有个大问题：农场跟不上。直至今日，我们用“绿色革命”来应对世界人口的急剧增长——体现在使用杀虫剂，化肥及进行粮食作物的基因改良上。但是不管我们如何最大化粮食亩产量，最大的制约因素还是土地。而农场需要大量土地。但如果我们不能横向扩展，为什么不纵向延伸呢？纵向农场，如图所示，是一项新近提出的创新方案，使得我们能够做到纵向发展。虽然还处在研究筹备阶段，但这些“空中农场”有能力变革我们的整个农业体系。VerticalFarming埋下种子纵向农场是哥伦比亚大学DicksonDespommier教授的独创。1999年时，几乎是在完全无意之间,这个概念出现在他脑海中。Despommier教授医疗生态学专业的学生，他的一个课程项目难住了学生们，那就是利用13英亩的楼顶花园养活5万个人。学生们失败了，但当Despommier提议他们垂直地在每一层种植作物时，这个项目转败为胜。自那时起，这个概念便吸引了全世界投机家和建筑家的兴趣。现在我们看到的这个“生命之塔”的设计配备了太阳能电池板，雨水净化系统，和两个位于最高处的用于发电的风力涡轮机。VerticalFarming不用泥土纵向农场使用水耕法和空气种植法，NASA曾经研究无土栽培技术用与在太空中培育植物。传统“水平”农场的水流失是一个重要问题。但这些植物，如图示，栽培在营养溶液中，或者在富含营养的水雾中，这样可以确保水几乎不流失。据假想设计，一些纵向农场具有循环处理污水的机制，经过处理的废水可以达到饮用水的标准。VerticalFarming气候控制农业诸如干旱，洪水，虫灾等自然灾害是每个农民的噩梦。一些人甚至预测气候变化会导致美国某些作物产量在下个世纪惊人地下降80%。通过室内种植，纵向农场消除了因气候因素造成的农作物损害，同时保护作物免收害虫侵害。这个“金字塔农场”便是依照此构想设计而成，它还是一