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环境控制下的都市智能农业 可兼顾环境永续与城市食物需求

受控制的种植环境可提升作物生产效率、最佳化作物收成、改善作物质量。Kalera Inc.

长途运送农产品存在碳足迹与食安问题,而随著都市人口成长以及饮食习惯与偏好改变,都市居民对在地生产的农产品需求量也日益增加。在受控制的环境(controlled environment)种植作物的都市农业(urban agriculture),可望以智能的方式兼顾在地食物需求与环境永续。

根据美国园艺学会(American Society for Horticultural Science;ASHS)报导,具有大规模耕地的传统户外农场,仍是供应各地新鲜农产品的重要作物生产环境与系统,但都市里的环控农业(controlled environment agriculture industry),在缓解目前都市环境面临的食物供应链问题则具有不同的优势,可望增加全年的作物生产与供应,并降低都市环境的食物成本。

佛罗里达大学(University of Florida;UF)研究团队发表于ASHS HortScience电子期刊的文章「在受控制的环境生产食物的都市农业(Controlled Environment Food Production for Urban Agriculture)」,详细说明与分析受控制的环境革新都市食物系统的可能性与重要性,并逐一检视与胪列多种有助于促成都市农业实现的食物生产技术。

如今的消费者非常有机会参与食物生产过程的许多面向,都市人口成长、饮食习惯与偏好的变化、食安问题、期望减少对石化燃料的倚赖等因素,正促使农作物在地生产的需求增加,因此运用都市农场增加食物供给、处理食物系统永续问题的重要性将与日俱增。都市农业的快速发展会持续增加就近供应给市民的作物量、改变都市食物供应链的结构。

在地生长农产品的市场需求增量是可估算得出来的数字。环控农业的优势包括可预测作物的反应、提升生产效率、最佳化作物收成、改善作物质量。因此任何能更有效驱动都市农业生产的方法均日益受到瞩目,包括许多专为环控农业发展的技术。受控制的环境具备许多有助于拓展与极大化都市农业的条件,将扮演主要角色。

UF团队的初步研究显示,都市农场的永续性取决于资本投资与营运成本、产量、产品质量与一致性、当地市场趋势。运用可规模化的方式与技术支持都市农业,对于提升都市与邻近区域的食物与营养安全有极大潜力。再者规划完善的商业计画也能创造就业机会、刺激当地经济,并有助于支持社区教育计画、促进社会与环境的凝聚力。

都市农场欲受惠于环控农业需考量作物选择、设施设计、当地食物需求与供应、地点、人口密度。UF的研究团队对受控制的环境提供涵盖二氧化碳富化(enrichment)、经济因素、电力照明、环境足迹、食安、控制湿度、土壤与水循环等多面向的详尽检验。考量食安以及环境与季节的限制,都市农场的电力需求是可以克服的问题且应视为值得的投资。

UF的研究团队指出无土栽培(soilless culture)系统可让作物生长在非传统空间,虽然非常倚赖电力,但运用发光二极管(LED)提供照明可降低能耗与提升收成质量。而盖在城市建筑空置屋顶上的温室则可善用阳光,此外这类温室系统还可运用特殊建筑材料进行客制化,纳入包括太阳光电(photovoltaic)与雨水回收等系统以强化环境永续性。


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