垂直农业提高产量并减少环境影响

在某些情况下，传统农业会达到其极限，例如在极端天气事件之后，或在人口密度高、需求大的地区。“垂直农业在这里是一个宝贵的补充：食物可以在靠近消费者的地方种植，不受天气影响，并能高效利用空间，”该出版物的首席研究员、在新加坡TUMCREATE研究平台工作的Vanesa Calvo-Baltanás博士解释道。在这项研究中，她和其他研究人员调查了垂直农业对粮食安全的潜力。该团队提出了由先前发表的实验数据支持的理论估算。基于这些数据，研究人员建立了一个量化框架，以评估可控环境农业（如垂直农业）的产量和潜在环境影响。

城市食品生产与Proteins4Singapore项目

该研究深入探讨了10层垂直农业系统中各类食物组的潜力：农作物、藻类、蘑菇、昆虫、鱼类和培育肉。与田间作物相比，这些食物可将单位面积的蛋白质产量提高近三百倍（农作物），蘑菇和昆虫则提高超过六千倍。研究结果表明，通过可控环境农业系统实现的这种总产量和蛋白质产量的提升，在环境影响方面具有优势。在所有食物组中，可控环境农业减少了土地使用，并消除了对杀虫剂和抗生素等疾病防治措施的需求。

这项研究是在Proteins4Singapore项目框架内进行的。该项目旨在研究可持续的功能性蛋白质，以供应新加坡等城市地区。该国通过其“30·30”战略，目标是到2030年本地生产其30%的营养需求。研究结果证实，垂直农业可以成为该战略中资源高效利用的一部分。

循环与高效资源利用

“垂直农业的潜力远未耗尽，”TUM数字农业教授、TUMCREATE首席研究员Senthold Asseng强调道。研究人员认为，垂直种植这些新型食物组除了产量外，可能还有进一步的优化潜力。例如，蘑菇和昆虫有助于与室内作物形成资源循环。它们处理作物生产过程中的废弃物，并将其再次转化为可食用且营养丰富的食物。

蘑菇和昆虫也是需要光照极少的食物代表。种植这些食物特别有意义，因为它们能降低能耗，从而减少相关成本。这克服了垂直农业的主要劣势，同时提供了宝贵的营养。

接受度与推广

可控环境农业食品系统面临的最大挑战是高能耗需求和社会接受度。某些在垂直农业中具有优势的食物，如藻类和昆虫，目前尚未被许多消费者普遍接受。“可控环境农业可以彻底改变食品生产。然而，需要技术进步、跨学科研究以解决能源问题、政策激励和公众参与，才能充分发挥其潜力，”Calvo-Baltanás博士表示。她强调，该研究为政策制定者、行业和研究人员提供了一个框架，以做出可持续食品生产的明智决策。