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垂直农业提高产量并减轻环境影响

本站发布时间:2025-06-22 03:07:36
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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,或在高人口密度及相应高需求的地区。「垂直农业在此是一个宝贵的补充: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瓦妮萨·卡尔沃-巴尔塔纳斯博士解释道,她在新加坡的TUMCREATE研究平台工作。在这项研究中,她与其他研究人员探讨了垂直农业对粮食安全的潜力。该团队提出了有先前已发表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定量框架,用以评估受控环境农业(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类别的潜力: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),蘑菇和昆虫甚至可提升超过六千倍。研究结果表明,通过受控环境农业系统实现的这种总产量和蛋白质产量的增长,在环境影响方面具有优势。在所有食物类别中,受控环境农业减少了土地使用,并消除了对农药和抗生素等疾病防治措施的需求。

该研究是Proteins4Singapore项目的一部分。该项目旨在研究可持续且功能性的蛋白质,以供应新加坡等城市地区。该国通过其「30乘30」战略,目标是到2030年实现本地生产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。

循环与高效的资源利用

「垂直农业的潜力远未枯竭,」慕尼黑工业大学(TUM)数字农业教授兼TUMCREATE首席首席研究员森特霍尔德·阿森强调。根据研究人员的观点,垂直种植这些新型食物类别除了产量优势外,可能还具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。它们能处理农作物加工过程的废弃物,并将其重新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。培育这类食物尤其具有吸引力,因为它们能降低能源消耗和相关成本。这克服了垂直农业的主要缺点,同时提供了宝贵的营养物质。

接受度与推广

受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问题。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。「受控环境农业可以彻底改变食品生产。然而,实现其全部潜力需要技术进步、跨学科研究以解决能源问题、政策激励以及公众参与,」卡尔沃-巴尔塔纳斯博士表示。她强调,该研究为政策制定者、产业界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。

Story Source:

Materialsprovided byTechnical University of Munich (TUM).Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Calvo-Baltanás V, Vilcinskas A, Brück T et al.The future potential of controlled environment agriculture.PNAS Nexus, 2025 DOI:10.1093/pnasnexus.pgaf078

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