垂直农场 开心种菜

■ 林慧珍

农业正破坏着我们的环境，而全球的可耕地已不足以养活2050年时的95亿人口。

在玻璃高楼里种植作物可大幅减少使用化石燃料产生的废气，并能将原本污染河川的城市污水加以回收利用。

一块街区大小、30层楼高的农场可以在破坏程度更少的情况下，生产相当于9.6平方千米户外农场所生产的食物。

世界各地许多城市的都市规划者都在研究垂直农场，目前已有的水耕温室则可作为垂直农场的研究基础。

为了喂饱全世界68亿人口，人们已经用掉大约一个南美洲大小的土地来种植粮食与饲养牲畜，留下了惊人的农业足迹。

人口学家预测，到了2050年，地球将有95亿人口。平均每人每天至少需要6280.2焦耳热量，若农业生产方式仍维持现状，要养活所有人，还需扩增850万平方千米的土地，相当于巴西的大小。要取得这么多新的可耕地根本不可能，套句美国著名幽默作家马克·吐温的名言：“买地吧，以后就没了。”

此外，全世界可用的淡水，有70%被用于农业灌溉，使得水源受到肥料、杀虫剂、除草剂与泥沙的污染而无法饮用，倘若这趋势不变，某些人口密集地区将没有安全饮用水可用。农业活动也使用大量化石燃料（在美国就有20%的汽油与柴油消耗在这上面），除了排放温室气体之外，食物价格也是个课题，因为食物价格已和燃油价格产生关联，这种联动机制导致2005年～2008年全世界大多数地区的食物价格几乎上涨1倍。

一些农业经济学家认为，解决之道是推动更集约的农业，由少数几家高度机械化耕作的集团，选用基因改造作物，并使用更强效的农药，栽培出更高产量的作物。这项解决方案即使能实现，也只是个短期的补救办法，因为气候的快速变化不断改造农业景观，让最复杂的战略也失效。

美国奥巴马政府上台后不久，能源部长朱棣文便提醒大众，气候变迁可能导致加州的农业在21世纪末消失无踪。

此外，如果我们继续为了取得新的耕地而形成大规模“死区”，把大部分河口、甚至有些海洋变成一潭死水。

要担心的还不只这些，沙门氏菌、霍乱弧菌、大肠杆菌、痢疾杆菌等透过食物造成感染，每年造成许多人死亡；疟疾及血吸虫病等致命的寄生虫感染更是问题，尤其在东南亚以及非洲、中美洲与南美洲的许多地区，因为工业肥料太贵，农民经常利用粪便作为肥料，使得寄生虫更容易散播感染，影响到大约25亿人的健康。

我们显然需要彻底改变，一种策略性的转变，几乎能排除上述的所有问题：在垂直农场里进行严格控制条件的室内种植。在城市既有空地兴建高楼或在屋顶设置大型多层温室来种植作物，可在用水更少、垃圾制造量更少的情况下常年生产粮食，而且传染病的风险更低，也不必耗费化石燃料来使用机械或从遥远农村长途运输。

垂直耕作是我们养活自己及未来新增人口的革命性方法，食物将因而变得更美味可口。

我接下来要描述的工程乍听之下也许夸张，但工程师、城市规划师与农业学家仔细检阅过相关的必要技术后都认为，垂直耕作不但可行，更应该实际试行。

盖高楼来种菜。

基于许多理由，日益拥挤的人类文明需要替代的农耕方法。但封闭的城市摩天大楼真的是一个切实可行的选择吗？

是的。一部分原因是，在室内种植作物已经很平常。有3种技术已成功运用在世界各地，分别是滴水灌溉、气雾耕与水耕。滴水灌溉是将植物种植在构槽里，构槽中装有蛭石等质轻而可使用多年的惰性物质，小水管穿梭在植物之间，将带有营养物质的水精确滴灌在每株植栽的根部，避免像传统灌溉法浪费大量的水。

气雾耕在1982年由贺必克发明，后来又经过NASA科学家改良，做法是将植物悬挂在充满了水汽与养分的空气中，免去了对土壤的需求。

现代水耕法则是农业经济学家吉瑞可在1929年发明的，植物栽种在无土沟槽里，溶有养分的水流灌其间。“二战”期间，有超过360万千克的蔬菜，是在南太平洋岛屿以水耕法生产，供应当地的同盟国部队。

时至今日，水耕温室为室内耕种的原理提供了有力的佐证：作物可以终年生产，并免于各种可能毁去所有收成的旱灾与水灾，在理想的生长与成熟条件下，产量可以达到最大，同时能将伤害人体的病原体减至最少。