芥末番茄沙拉醬的味道美極了，但不同尋常的并非只是它的味道，還有其獨特的生長環境——倫敦南部的大街地底下二戰時留下的防空洞——這可能是世界上最獨特的農場了。按計劃，它將在今年下半年實現商業化生產。

這個地下農場將為倫敦的店鋪和飯店供應“微綠食品”（用蔬菜種子發芽長出的微小蔬菜苗，可以用來做沙拉、蔬菜湯、三明治及其他一些餐飲產品的配菜。嫩芽產品雖小，營養價值卻高，是一般食品的數倍），這種當地生產的高級沙拉植物不是生長在田間地頭，而是種植在大城市的中心地帶，甚至生長在終日不見天日的地方。

聽起來似乎像是天方夜譚，讓人難以置信。實際上，倫敦的地下防空洞并不是第一個“室內農場”，世界其他地方的一些種植者已經開始完全利用室內燈光來種植植物了，這會是另一場重大農業耕種方式變革的開端嗎？

向上垂直和向下垂直

一個新的農業發展趨勢正在以不同的新名詞出現：“城市農業”、“室內農場”或“垂直農場”。

美國普渡大學園藝學家卡瑞·米切爾介紹說，垂直農場的初衷是通過向空中發展的農場，解決農業生產發展與農業用地之間的矛盾。設計者期望，在城市摩天大樓和高層建筑上種植的各種植物，可以滿足整個城市人口的需求。

但這種美好的設想要成為現實，卻是說來容易做起來難。在摩天大樓上發展農業成本不菲，至少在啟動階段要有大量的資金投入。但盡管如此，都市農場的理念還是以各種形式發展起來了。例如，紐約城里的Gotham Greens公司在建筑物屋頂上建造了多個溫室，這些“屋頂農場”的下面，配套的是大型超市。但問題是，適合種植的屋頂并不很多，而且在傳統溫室里生產作物，所需成本遠高于在田地里種植莊稼，例如，夏天需要給它們降溫，而在冬天則需要給它們供暖，并增加人工照明。

一些嘗試者開始將垂直農場的理想變成了現實。例如，在離美國芝加哥不遠的用廢舊工廠倉庫改建的一個綠色農場里，巨大而密集的一層層架子上，種植了各種藥草、沙拉植物和萵苣。在日本宮城，也有一家類似的綠色農場。本文介紹的倫敦地下防空洞里的農場也是基于同樣的理念，盡管選址非同尋常，“它也是一種垂直農場，只不過不是向上發展，而是向下發展。”米切爾說。

LED照明的出現，使得這種無陽光的垂直耕種方式成為可能。實際上，植物栽培者在冬天陽光不太強烈的時候采用高壓鈉光照明已有幾十年歷史了，雖然現有的LED照明在將電能轉化為光能方面并不比最新的鈉燈更有效率，但關鍵是，它所集中的熱量卻要少得多，因此它“可以安置在離植物更近的地方，令植物可以在架子上生長。”美國猶他州立大學（洛根）的布魯思·布格比說。這意味著在較小的空間里可以生產更多的莊稼。在日本宮城農場里的16層種植架上，莊稼可以一年四季生長，據報告稱，其產量是露天田野農場的100倍。

“如果沒有LED照明，這幾乎是不可能的。”零碳食品公司（ZeroCarbon Food）的創始人之一斯蒂文·德林說。也正是這家公司，開辦了倫敦的地下農場。 

陰暗潮濕的地下防空洞已經多年廢棄不用，當地交通部門以優惠條件將它租賃了出去。雖然在地下深處的防空洞里，植物種植架只有疊架三層的空間，但倫敦變幻莫測的壞天氣絲毫也影響不到這個地下農場。農場經理介紹說，“我們的種植計劃可以精確到每一分鐘。”

但是，這些農場生產的食物口味如何呢？不同光譜燈光照明顯然會對植物生長產生影響，在不同類型LED照明下生長的芥末沙拉的味道，與另一批的口味會有明顯的不同。因此人們難免會擔心缺少紫外線光照的植物在營養價值上是否會有所缺損？但不管怎樣，它們品嘗起來的味道可是一點也不差。

相反，布格比指出，更需要考慮的是室內農場人工光照的高成本問題，只有你的農場產品能夠賣出一個好價錢，才能支付得起完全依靠人工光照種植方式產生的龐大電費賬單，這也是為什么盡管從上世紀80年代起，人們對室內種植進行了大量嘗試，能大規模經營室內農場的卻只有那些大麻種植者的原因。

但是室內農場的擁護者稱，由于LED光照的發展，使得農場發展不再局限于只能種植利潤空間極大的植物了。有人預測，未來的室內農場甚至可能有助于解決世界糧食危機。

室內農場是否更為環保

但是在布格比看來，根本性的東西還是沒有改變。“在室內農場種植一些特色產品賣到專門市場上去，這樣的經營模式是可行的。”他說，“但是在垂直農場種植主要糧食作物的想法是荒謬可笑的。”據美國康奈爾大學的路易斯·艾爾布萊特估算，在人工光照下種植可以做成一條面包的麥子所需付出的電費賬單高達23美元。米切爾對室內農場的前景還是比較樂觀的，但他也認同，利用室內農場大規模種植主要糧食作物是不可行的。“我們并不打算在倉庫里種植麥子、稻米和谷物。”他說。

同時，正如許多新人所擔心的那樣，室內農場是否是更綠色和環保？例如，“零碳食品”的網站稱，其室內農場種植的食物將“減少碳足跡”，且“能源消耗低于傳統溫室種植方式”。綠識農場（GreenSense Farms）的網站稱，“在離客戶更近的地方種植植物，意味著食品的運輸線路更短，消耗的汽油燃料更少，同時可大幅度減少碳排放。”

在當地生產食品可大大減少運輸費用，但卻并不一定能降低碳排放。這是因為，運輸過程中產生的碳排放只占食品生產相關環節總排放量的一小部分。2008年，艾爾布萊特向紐約州能源研究和開發署提交了一份關于從紐約州外進口食品與紐約州當地生產食品碳排放比較的報告。報告顯示：紐約州的大部分新鮮食品來自美國加州和亞利桑那州，平均運輸里程達5000公里。就拿萵苣來說，運進紐約州的每公斤萵苣要產生0.7公斤的碳排放，但在當地溫室中以人工光照輔助生產萵苣的碳排放更高，生產每公斤萵苣排放的二氧化碳多達2.4公斤。

英國的情況也類似，英國比克頓學院的凱文·費雷迪亞尼曾對當地的一個垂直農場系統進行了測試，雖然他也是垂直農場的積極支持者和擁護者，但他的調查研究顯示，從西班牙進口來的萵苣要比倫敦冬季當地生產產品的碳排放更低。

據已退休的艾爾布萊特的計算，完全用美國電網發電提供光照種植每公斤萵苣的碳排放高達8公斤。“百分之百的光代表著大量的二氧化碳，”他說。根本的問題是，將化石燃料、風能或太陽能轉化為電，然后轉化為光，是一個極其低效高能耗的過程，在這個過程中浪費的能量高達90%。

對艾爾布萊特計算數字的普遍反對意見是，這些數字已經過時，沒有將現代技術的飛速發展考慮進去。但布格比認為這些數字仍然有效，他去年曾發表了一篇關于人工光照效率的論文。德林和“綠識農場”的負責人羅伯特·科蘭吉羅也對這個計算結果有所質疑：“田間耕種、溫室培育和室內農業之間很難進行比較，城市農業是一個新興行業，對其分析我們要慎之又慎。”

目前還沒有一家公司能夠提供數據證明，室內農業比傳統農業或溫室種植產生更少溫室氣體排放。德林指出，與萵苣相比，微綠產品生長期更短，產量更高。米切爾也認同道：與其他作物相比，微綠產品所消耗的能量也更少，因為它們可以從種子中獲得所需要的部分能量。

“可控環境農業”的發展條件與設想

“零碳食品”公司將從可更新能源供應商那里購電，用可更新能源提供光照用電顯然比使用電網供電更能減少排放。但布格比認為，室內農業的大規模生產仍然會對環境造成很大影響，哪怕所有的能源都來自太陽能。據他估算，即使LED和太陽能面板的效率相對更高，完全依靠太陽能提供光照所需要的太陽能面板面積將是植物生長面積的13倍。龐大的太陽能面板陣列的制造也是一個高能耗過程。另外還有安裝問題，如何在不占用農田和野生動植物棲息地的情況下妥善安置這些太陽能面板呢？

“免費陽光是無可替代的。”布格比說道。如果我們要遏制危險的氣候變化，我們就要一方面減少總能耗，一方面充分利用能夠替代化石燃料的每一種可更新能源，以能耗更加密集型方式生產食品，顯然不是一個好選擇。

盡管如此，米切爾認為，包括傳統溫室栽培和室內農業在內的“可控環境農業”或“環控設施農業”已經具備了一定的發展條件，例如，在美國更低的能源成本使得室內農業輔助光照不再難以承受。

室內農業的發展對于遏制氣候變化未必就是一個壞消息，艾爾布萊特和弗雷迪亞尼認為，通過一些改進措施，如更好的隔熱條件、更智能化的溫度控制系統等，在氣候控制溫室里生產食品的碳足跡可大大減少，從而使得在城市里或城市周邊生產食品成為一種綠色環保的選擇。一些創新設想正在不斷嘗試之中，正如弗雷迪亞尼所說，“這將成為未來的發展趨勢。”