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前沿绿色科技
在摩天大楼里种粮食
时间:2009-12-31 10:06 来源:《环球科学》2009年第12期
与室外种植相比,在城市的摩天大楼中种植农作物消耗的水和化石燃料较少,还能消除农业径流,提供新鲜食品,并减少对环境的污染。
垂直农业
农业正在破坏环境,耕地不足以养活2050年可能达到的95亿人口。
在玻璃大厦里种植农作物可以大量减少化石燃料的消耗,促进城市污水的循环利用,现在这些污水正在污染水系。
一座30层楼高,,,而产生的负面影响要小得多。
目前的水培式温室为世界各国的城市规划师正在考虑发展的垂直农场奠定了基础。
撰文:迪克森·德斯坡米尔(Dickson Despommier)
翻译:闵庆文、史媛媛
本文作者
迪克森· 德斯坡米尔是美国哥伦比亚大学的公共卫生和微生物学教授,也是垂直农场项目负责人,该项目主要是面向开发工作的信息交流平台(参见)。几年前,他在洛克菲勒大学从事博士后研究,与勒内·迪博(RenéDubos)成为好友,后者是著名农业科学家,他把人类生态学的概念介绍给了德斯坡米尔。
本文译者
闵庆文:中国科学院地理科学与资源研究所自然与文化遗产研究中心副主任,博士、研究员,主要从事生态农业与农业文化遗产保护和发展、资源生态与生态系统服务功能评估研究。史媛媛:中国科学院地理科学与资源研究所自然与文化遗产研究中心项目助理。
为满足68亿人的需要,全球种植作物、饲养牲畜所使用的土地面积加起来相当于南美洲的总面积。另外,据人口统计学家预测,到2050年,地球人口将达到 95亿。由于我们每个人每天至少需要1,500卡路里的能量,如果继续采用今天的农作方式,我们的耕地将不得不再增加850万平方千米——相当于一个巴西的面积,但如此巨大的新增耕地是不存在的。正如美国伟大的幽默作家马克·吐温所说:“想买土地?他们已经不生产土地了!”
农业灌溉消耗了世界上可利用淡水资源的70%,由肥料、杀虫剂、除草剂及淤泥导致的污染使这些水无法饮用。如果这种趋势继续下去的话,某些人口密集的地区将不可能再提供足够多的安全饮用水。农业生产还消耗大量化石燃料——仅美国就消耗了全球约20%的汽油和柴油。由此产生的温室气体排放当然令人担忧,但更令人忧心的是,食品价格因此与燃料价格挂钩,导致许多地方的食品价格在2005到2008年间几乎翻了一番。
一些农学家认为,解决这些问题的方法在于采用更为集约化的工业化农作方式,通过转基因和使用更高效的农药来提高作物产量,并减少高度机械化的农作方式。即使这种方法得以实施,充其量也只能是一个短期补救方法,因为气候条件的快速变化改变了农业景观,甚至阻碍了最有效对策的应用。在奥巴马入主美国白宫后不久,美国能源部长朱棣文就警告公众说,到本世纪末气候变化可能毁灭加利福尼亚州的农业。
如果我们继续通过大量毁林来开垦新的农田,全球气候变暖将以灾难性的速度加快。而且更多的农业径流(agricultural runoff)将造成大量水文“盲区”,足以使大部分河口、甚至部分海洋变成不毛的荒地。
上述的一切让人忧虑,但更可怕的是,食源性疾病将导致世界范围的大量死亡——沙门氏菌、霍乱、大肠杆菌及志贺氏菌只是其中一部分。更严重的问题是那些威胁生命的寄生虫传染病,如疟疾和血吸虫病。此外,东南亚大部分地区、非洲大部分地区及中南美洲地区大都使用人类粪便作为肥料(因为商业肥料过于昂贵),结果促进了寄生虫疾病的传播,受此折磨的人口多达25亿。
显然,我们需要一种根本的解决方法。一个有效应对几乎所有上述问题的战略性改变就是:在严格的控制条件下,在室内的垂直农场中种植农作物。在大都市许多空置的高楼或多层楼房天台上的温室里种植农作物,可以全年进行食品生产,减少数量可观的淡水使用和垃圾产生,作物感染疾病的风险也更小,而且不需要化石燃料驱动的机械把农产品从遥远的农场运送过来。垂直农场可以说是我们自己养活自己、养活将不断增加的人口的一场革命。另外,食物的口味也更好,“当地生产”将成为一种规范。
我的这些描述乍一看似乎有点让人无法理解,但那些详细审查过这项技术的工程师、城市规划师和农业学家一致认为,垂直农业不仅可行,而且应当一试。
不去伤害
“改造”原始森林和大草原,种植我们所需的食物,其实是在毁灭这个地球,给我们人类带来灾难。农业的最低要求应该类似于医师们所倡导的“不去伤害”。因此,不要再去伤害我们的地球了。人类一直在进行着前所未有的征服:从19世纪初以来,每一次当马尔萨斯主义者预言的人口增长带来的“世界末日”逼近,都是科学技术的突破拯救了我们。各种类型的耕作机器、不断改进的肥料和杀虫剂、植物人工繁育获得的更高产量和抗病性,加上对抗常见动物灾害