绿色梦想：“室内农场”

余宁

在人工光线下的“室内农场”里种植农作物是未来发展的方向吗？它们是否是绿色环保并与环境友好的呢？

或许你正在口中大嚼特嚼的芥末是火热且美味的，然而这种芥末可是非同寻常。它们的非凡并不在于它们的口感有多么独特，而在于这种芥末是被种植在某个二战防空洞内，在街道地下30米深的地方。

“室内农场”：未来农业的方向？

如果这种“室内农场”的方式发展顺利的话，那么或许它将会成为世界上最普遍的农场形式。这个想法就是：种植像这样的芥末以及其他的蔬菜植物，供给都市的商店和餐厅。这种食材，就生长在本地的大城市中心，它们甚至从未见过日光。

在密集排列的巨大支架间种植香料、蔬菜等

这听起来或许有些令人难以置信，然而这并不会是第一座“室内农场”。在世界各地，一些小型企业已经开始完全在电力光线下种植食材。这会不会是种植业的一场“大变革”呢？

有专家认为：这是一种新的趋势，名字也可能是各式各样，比如“都市农业”“室内农场”或“垂直农场”。对于“室内农场”，最初的愿景是为防止农场进一步吞噬掉更多的土地。“室内农场”可以向上建立起来，用植物而不是用办公室职员填满摩天大楼，用以喂养城市人。

不过，这个愿景真的还从没实现过。对起步者来说，摩天大楼并不便宜。不过，“都市农场”的概念还是以各种各样的形式存续下来。在纽约市，一个叫“高谭绿色”的公司在建筑物的屋顶上建起了一些温室。其中一个供应着楼下的超市。但问题是，屋顶上并没有那么多适合种植的位置，而且，由于它们在夏天需要降温，而冬天又需要保暖以及额外的光线，因此，传统的温室种植通常比在田间种植植物会耗费更多的能源。

植物被种植在通过获取电力发光光源照射的高层支架上。

另外几个“都市农场”则是把原始的垂直农场愿景用有点儿简陋的版本来实现了。比如，在离美国芝加哥不远的一个工业仓库中，一个“绿色感官农场”已经开始在密集排列的巨大支架间种植香料、蔬菜等;在日本宫城县一个类似的设施已经建立并运行起来;在伦敦，一个防空洞农场则是把同一想法建立在了一个更为不同寻常的场所内——这是用向下的垂直空间代替了向上的垂直空间。

植物喜爱的是一种红光和蓝光混合的奇特光线。这是在地下室里用LED灯照明来种植植物。

LED灯：新的“太阳”

LED照明的出现使这种无阳光的垂直农场形式成为可能。高压钠灯已经被种植者们使用了几十年，用以补充冬日昏暗的阳光。目前LED灯在将电能转化为光能上面比最新的钠灯效率更高，而且，重要的是，它的热源不是那么集中，这样就可以把它们安置在离植物更近的地方，使植物在支架上生长。

这意味着更多的植物可以在一个狭小的空间内生长。日本政府补贴的宫城县农场，那里的植物常年生长在一个16层高的支架上，据说每平方米的生产能力比一个室外农场的100倍还多。

假如没有LED灯的话，这就不可能行得通。伦敦一个零碳食品公司的地下农场就建在克拉彭北深层防空洞的弯曲隧道内，他们就是采用的LED照明。这里只能为植物腾出三排的空间。不过，由于这潮湿的隧道已经被废弃很多年了，所以它的所有者就以相当优惠的条件将它出租了。而且，这里还有一个优点，英国那难以预料的坏天气并不会影响到地下。

但是室内种植植物的口感如何呢？这可能是大家最关心的问题。植物在不同的光照条件下生长肯定会有一定的影响。研究者们做了实验，他们发现，在不同类型LED灯下生长的蔬菜，不同的批次之间也可能有所不同。也有人担心缺乏紫外线照射是否会让植物缺少营养。但就目前的样本试吃来评判，它们至少在美味上并没有什么差异。

其实，室内种植的主要问题反而是照明成本。研究者们曾与美国航空航天局以及几家对完全在电力光线下种植植物感兴趣的公司合作过。为了填补电费账单，他们必须将自己的产品卖到一个好价格。原因之一是，尽管从20世纪80年代起，就有不少人开始尝试室内种植，然而唯一大规模采用室内农场形式的始终仅仅集中在大麻的种植中。

尽管如此，室内农场的拥护者们声称，LED灯在室内农场上取得的进展，远比一种种植更昂贵植物的方式要有意义得多。有些人甚至认为，这就是未来的农业形式，并且能够帮助人类解决世界粮食危机。

为了面包耗尽了脑细胞

然而，也有专家指出，我们的确可以运作一个商业公司来种植特殊的室内农作物出售给特殊市场，但是，要想在垂直农场上种植我们主食农作物的想法是不切实际的。他们计算过，要在电力光线下种植出足够制造出一块长面包的小麦，将会在电费账单上添加23美元（约合人民币150元）。

也有专家对室内农业的前景持更乐观的态度。尽管他们也同意大规模种植主食农作物并不是一个可行的方法。他们说：“我们并不打算在仓库中生产小麦、水稻、玉米以及诸如此类的农作物，但这并不意味着种植某些高价值的产品不是一个经济上可行的方案。”

但是，室内种植是否就像很多新进入的企业声称的那样，是一种更为绿色环保的方式呢？有立体农场公司的网站上宣称，他们种植出的食材将会拥有“更少的碳足迹”（碳足迹是指企业或个人通过产品的活动、运输、生产和消费等各类过程所引起的温室气体排放的总和），并且“比温室种植消耗更低的能量”。还有人认为：在我们客户身边的这种垂直农场种植意味着食物里程（即指食物由生产地运送到消费者餐桌上所经过的距离，食物里程越短，其间所消耗的各种资源也越少）的耗费更少，使用的燃料更少，降低碳排放的效果更显著。

有专家认为，在本地种植食材的确会大大减少食物运输里程数，但这并不一定意味着更低的总体碳排放量。这是因为，与运输相关的碳排放量，通常在食品生产相关的总碳排放量中只占一个很小的比例。2008年，美国纽约州能源研究和发展管理局做了一份关于州输入食材与本地种植同等食材相关碳排放的对比报告。美国纽约州内大多数的新鲜产品都来自于加利福尼亚州或亚利桑那州，平均运输距离将近5000千米。以生菜为例，每向州内输入1千克生菜，就会产生0.7千克的二氧化碳。然而，在本地加热补光温室条件中种植出来的生菜碳密集（高的碳排放量）程度通常要更高，每千克高达2.4千克的二氧化碳。

大规模制造这样大数额的太阳板是一个极高的耗能过程，把它们安置在哪里都避免不了覆盖更多的耕地或野生动物栖息地。

在英国的情况也大致相同。有专家测试了一个垂直农场系统，并且，尽管他是一名都市农场的支持者，但他还是指出，研究数据显示，在冬季从西班牙进口生菜通常要比使用目前方法在英国种植生菜的碳足迹要低。

有研究人员计算了全部依靠美国电网供电，在灯光下种植食材的二氧化碳足迹，其数字更是巨大到每千克生菜产出二氧化碳8千克。百分之百的人造光源就是一大坨可怕的二氧化碳排放。关键的问题是，如果是将化石燃料、风能和太阳能转化为电能，然后再转化为光能，这就是一个非常低能效转化的过程，超过90%的能量会在这个过程中流失。

对此，也有专家评论说，这种观点是过时的，因为他们完全没有将技术上的飞速发展考虑进去。绿色感官农场的负责人更是质疑上述结论。他们认为：简单地把室内农场和温室种植与田间农场在一起做比较是非常困难的，也是不太合适的。因为数据是非常初步的，而工业是非常新兴的。我们在作一项分析时要非常小心，需要考虑的影响因素也还很多。

垂直农场  立体农场  屋顶农场  LED灯照明下种植的蔬菜 地下农场

没有一家公司能够提供相对可靠的数据，来证明室内农场比传统田间或是温室种植所产生的温室气体排放总量要少。但是，已经实现室内种植的那种沙拉植物（芥末）比生菜的生长时间要短得多，产量也要高得多。沙拉植物的种植的确比其他农作物需求的能量更少，因为它们从自身的种子中就可以获得部分它们所需的能量。

没有免费的午餐

零碳食品公司也将从一个可再生电力供应商那里购买它们的用电。使用可再生能源来供给电灯无疑会比使用电力公司的电网电力减少碳排放。但是，大规模的室内食材生产却又可能会较多地受到环境的显著影响。比如，假如所有能源都来自太阳能的话，尽管电力成本有可能会较低，但另一方面则可能占用较多的土地资源。

有专家做过计算，根据LED灯和太阳能板自身的效率，假如全部用太阳能来供给种植所需的电灯光线的话，则需要13倍于种植区域面积的太阳能板。大规模制造这样大数额的太阳板是一个极高的耗能过程。而接下来才正是问题的所在，把它们安置在哪里都避免不了覆盖更多的耕地或野生动物栖息地。

所以，要替代免费的自然太阳光是很困难的。而假如我们不想给环境带来更多的负面影响，我们就必须在减少总能量使用的同时，尽量使用每一种我们创造出来的替代化石燃料的可再生能源。

尽管如此，支持者认为：“受控环境农业” 的形式包括从传统温室一直到室内农场之间的一切正方兴未艾。由于液压破碎法（利用高压将水、化学物质和沙打到地下以获取天然气的方法，但也有人认为这样会污染地下水，并导致雨水受到影响）已经可以实现，能源成本更加低廉，比如在美国应用人工光线补光就变得更加便宜。

然而，这对气候来讲并不一定是坏消息。专家认为，在可控气候温室中食材种植的碳足迹会大大减少，比如，通过更好的隔温以及更小的控制系统，会使在城市中及城市周围种植本地食材成为再明确不过的绿色环保选择。一些创新的方法正在测试中，这是必须要走的一条路。