垂直农业系统
我们将在下文中详细探讨垂直农业系统；垂直农业系统根据其建造形式分为以下几类；
开放式：暴露在阳光和自然元素中（屋顶、露天农场）。
围封式：免受自然元素影响，但仍利用阳光进行加热和照明。
室内式：不接收自然阳光。植物使用 LED 植物照明技术。
其他：不接收自然阳光。植物通过使用其他植物照明技术进行培育。
垂直农业在无土栽培中根据生长环境分为三种：1. 气雾培 2. 鱼菜共生 3. 水培
气雾培系统
气雾培系统基本上是一种空气水培养，其原理是以间歇或连续的方式向裸露的根系提供营养液。根据系统中种植的植物种类，预先确定的水和营养物质通过连接到定时器的泵通道，以模块化系统喷洒到根系上，以满足植物的需求。
该系统的最大优点是在水和肥料的使用上实现了经济化。由于该系统也可以轻松使用低质量的水，因此可以在水质较低的地区成功使用。
气雾培系统的缺点是，由于悬挂根系的容器持续潮湿，必须用过氧化氢溶液处理这些容器，以防止有害细菌和真菌的滋生。
鱼菜共生系统
鱼菜共生是将传统水产养殖（生产鱼、小龙虾、虾等水生生物）与水培系统相结合的可持续食品生产系统替代方案之一。鱼菜共生是一种基于在水培系统中使用水产养殖水的应用。该系统的主要目的是减少或完全消除水产养殖用水的污染负荷。养鱼用水在营养元素方面非常丰富。通过将这些水提供给水培系统，植物可以利用这些营养元素。水被植物过滤，植物充当养殖单元的净化单元。被植物净化的水的污染负荷降低。该系统通过管道将水产养殖用水引入种植植物的水箱，或者在管道上开设足以放置植物的孔洞。
水培系统
水培系统是无土栽培中最早使用的技术。水培从词义上讲，是指在没有支撑的情况下在营养液中培育植物。此外，使用营养液在固体介质中培育植物也属于水培系统。
水培系统分为液体系统或基质系统。液体系统中没有支撑植物根系的固体介质，而基质系统中有固体介质支撑。除此分类外，水培系统还可以称为开放式和封闭式系统。在开放式系统中，营养液一次性提供给植物根系，不再重复使用。在封闭式系统中，多余的溶液被重新收集并循环。
如何进行垂直农业？
关于如何进行垂直农业，许多垂直农场被设计成类似于温室的封闭环境，或者通过堆叠或倾斜放置以获得更好的光照。在节省空间为首要任务的情况下，无土生产带来的低负荷和高达 70% 的节水效果是首选。大多数垂直农场使用无土栽培法或气雾培法，消除了重量可能成为问题的可能性。
在垂直农业中，通常将自然光与人造光结合使用。人造照明通常由使用 LED 技术并通过太阳能或风能等可再生能源运行的系统组成。
什么是垂直农业？
垂直农业是一种创新的方法，其水果和蔬菜的生产方式与传统农业领域不同。这种方法通常设计用于肥沃土地有限或无法使用的严苛条件下。垂直农业也可以通过土地利用极少或完全不用土地的无土栽培方法（如气雾培或水培系统）来实现。
从山区到沙漠，再到城市人口密集区，这种方法可以成功应用于各种环境，通过使用类似摩天大楼的结构或集约化农业技术来实现。这些设计使得产品能够垂直堆叠，以便在有限的空间内获得最大产量。
垂直农业的优势包括节约用水、减少对季节的依赖、优化农业用地以及增加城市的食品产量。这种方法克服了传统农业面临的土地限制，提供了一种可持续且高效的农业实践。
垂直农业在何处进行？
垂直农业通常是在封闭环境中应用的一种农业方法。垂直农场可以设计成类似于温室的封闭结构，产品通过堆叠或倾斜放置以获得更好的光照。这种方法在空间节省尤为重要时被优先考虑，通过使用无土生产方法，可以实现高达 70% 的节水。
如今，垂直农业领域使用的方法和创新专注于使农业变得更加可持续、高效和有效。以下是一些可能塑造垂直农业未来的想法：
无土栽培方法：
- 垂直农业通常采用无土栽培方法。水培和气雾培系统使植物能够在水环境中获取营养物质。
减轻重量问题的设计：
- 在高层建筑或垂直农业系统中可能会遇到重量问题。创新设计可以包含轻质耐用的材料来减轻这一问题。
光照和能源效率：
- 充足的光照摄取对垂直农业的成功至关重要。通过使用 LED 和其他节能照明系统，可以降低能源成本并优化植物生长。
智能农业和传感器技术：
- 垂直农业领域使用的传感器可以监测土壤湿度、植物健康和其他重要因素。这些数据通过智能农业应用进行分析，从而优化灌溉和其他农业过程。
机器人农业系统：
- 垂直农业可以与机器人和自动化系统集成。这些系统通过自动化植物护理、收获和其他操作来减少人工干预。
植物基因工程：
- 植物基因工程可用于提高垂直农业的效率并培育符合特殊需求的植物。
这些创新可以将垂直农业的未来带向更加可持续、高效和环保的方向。
垂直农业中的光照使用
垂直农业是一种植物在垂直方向上堆叠或在高层结构中培育的农业方法。光照是垂直农业中最关键的要素之一，对于植物的健康生长、进行光合作用和高效产出起着至关重要的作用。以下是说明垂直农业中光照重要性的一些因素：
光合作用与植物生长：
- 光照是植物进行光合作用的基本要求。光合作用是一个基本的生化过程，植物利用阳光将水和二氧化碳结合产生葡萄糖。这一过程对于植物生长、能量储存和产量至关重要。
光谱：
- 植物需要特定的光谱。蓝光和红光通常被认为是促进光合作用最有效的光谱。垂直农业系统中使用的专用照明系统旨在提供植物所需的特定光波长。
光照时间与光周期：
- 植物需要一定的光照时间（光周期）。有些植物是短日照植物，即开花和结果过程发生在短日照时期，而有些是长日照植物。在垂直农业系统中，光照时间可以根据植物种类和生长阶段进行控制。
能源效率：
- 垂直农业系统中使用的辅助照明在能源效率方面非常重要。LED 灯因其低能耗、长寿命和控制特定波长的能力而经常在垂直农业应用中被首选。
植物形态与排列：
- 垂直农业的优势之一是可以创建可控环境，使植物整齐排列，光照分布更加均匀。这种布局可以塑造植物形态并提高光照的有效利用。
光照是垂直农业的一个基本参数，该系统中使用的照明技术正在不断发展，以提供植物所需的特殊光照条件。
垂直农业可行吗？
垂直农业应用正在实施，并在全球各地使用。垂直农业是一种涉及植物在垂直布局中堆叠或在高层结构中培育的农业方法。这种方法通过提供土地利用有限、节水、季节独立性和高效率等优势，为传统农业方法提供了一种替代方案。
垂直农业优势
垂直农业最大的优点是高达 75% 的节水，并且由于是在封闭环境中进行，因此不使用针对杂草和植物病害的农药。除此之外，根据所应用的技术，可以 365 天不间断地进行生产。
垂直农业是一种植物在垂直方向上堆叠或在高层结构中培育的现代农业方法。这种方法有很多优点，特别是与土地利用有限、节水和季节独立性等因素有关。以下是垂直农业的优势：
土地节省：
- 与传统农业方法相比，垂直农业使用的水平空间要少得多。由于植物在垂直结构中堆叠或并排种植，因此可以在有限的土地上种植更多的产品。
节水：
- 垂直农业系统通常与无土或水培系统集成。这些系统优化了水的使用，与传统农业方法相比可显著节约用水。
季节独立性：
- 垂直农业可以减少对季节的依赖。在封闭环境中受控条件下进行的垂直农业，受天气条件外部影响较小，能够实现全年持续生产。
植物健康与控制：
- 垂直农业系统在控制植物健康方面具有优势。这些系统中使用的传感器和自动化技术通过优化水、营养和光照等因素，确保植物在最佳条件下生长。
高效率：
- 垂直农业通过提供更密集的植物种群，使单位面积获得更高的产量。这在农业用地有限的情况下尤为有利。
减少氮肥和农药的使用：
- 垂直农业比传统农业方法提供了更受控的环境。这使得氮肥和农药等化学物质的使用更加有效和局部化，减少了环境影响。
城市农业：
- 垂直农业可以与城市有限的土地利用兼容进行。这支持了当地食品生产和城市内的可持续农业。
全年稳定生产：
- 在封闭环境中进行的垂直农业不依赖于季节，支持全年稳定生产。
垂直农业的这些优势有助于未来农业变得更加可持续和高效。
