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产品定义及统计范围

“垂直农业”的概念最早是由哥伦比亚大学教授迪克逊·德斯帕米尔提出的。Despamil希望在一个由玻璃和钢筋制成的光线充足的建筑中生产人们需要的食物。比如:一楼喂罗非鱼，12楼种西红柿。在建筑中，所有的水都是循环利用的；植物不使用堆肥；产生的甲烷等气体被收集并转化为热能；牲畜的粪便成为能量的来源。“垂直农业”是一种获取食物和处理废物的新途径。

垂直农业(Vertical agriculture)又称垂直农业，是科学家为了研究未来农业发展面临的人口压力和资源短缺而提出的新概念。它的主要任务是充分利用资源和空间，使单位面积产量最大化，从而形成一种农业耕作方法。

或许可以认为“垂直农业”是目前无处不在的室内温室的“升级版”，相比室外种植有很多优势。在室内种植粮食作物，有完善的环境控制系统，有以下优势:提高水肥利用率；在粮食消费场所种植粮食，节省了从其他地方运输所需的燃料；室内种植在选择作物生长所需的基本因素方面具有灵活性，如位置、温度、湿度和土壤成分；你不必担心恶劣的天气条件，如干旱、洪水、流行病等。

迪克森·德斯珀米尔(Dickson Despermier)表示，完成这一计划的大部分技术已经具备，美国政府只需拨出0.25%的资金补贴美国农业，即5亿美元，就可以启动这一计划。

垂直农场采用无土溶液栽培，将污水转化为电能，大大降低了能源成本，可以提供更多的食物。垂直农场还可以解放传统农场种植更多的树木，从而减少大气中的二氧化碳含量，减缓全球变暖进程。而且垂直农场本身位于城市，可以直接运输到需要的地方，节省了运输成本，减少了运输带来的污染。

太阳能

根据设计，摩天大楼垂直农场的主要能源来自顶层太阳能电池板吸收的太阳能。此外，屋顶上还可以安装风力发电机，可以为建筑提供风能，就像风车的原理一样。农场的另一个重要动力来源是将不可食用的植物颗粒(如玉米皮)转化为燃料。植物废料首先被加工成粉末，然后被压缩成可以完全燃烧的燃料颗粒。在科学家看来，垂直农场不仅仅是一个农产品工厂，更是一个改造城市基础设施模仿自然循环系统的宏观计划。根据哥伦比亚大学环保主义者德斯珀米尔的构想，垂直农场底部的下水道可以提供这个农场最重要的资源:能源和水。整个城市的污水可以流入这个垂直农场，其中一半进入一台名为“泥炭”的机器，在压力下加热，分解成基本物质:碳和水。“泥碳”提取水和类似煤的污泥作为蒸汽机的动力来发电。剩下的一半污水经过消毒杀菌处理，再加上一个加热脱水成为表土的过程。这两个过程提取的水可以通过自然过滤的方法，如斑马贻贝、香蒲等介质过滤，以用于农业灌溉，甚至可以净化过滤成为饮用水。

理想模式

垂直农场是圆柱形的，地板像芯片一样堆叠在一起。每一层都是一片农田，有复杂的灌溉系统。所有的作物都将在受控的环境中生长，电子眼将被用来检查它们是否成熟。它们可以一年365天不间断地种植和收获。

有一个垂直农场的原型和另一个模型，由巴黎SOA建筑师工作室的奥古斯丁·罗森斯塔尔博士提供。然而，虽然美国、法国、以色列都有垂直农场的雏形，但到目前为止，科学家心目中的摩天大楼式垂直农场仍然遥不可及，人们也无法从市场上买到垂直农场生产的农产品。

世界上一些大城市的规划者对“垂直农业”表现出了极大的兴趣。但到目前为止，“垂直农业”还处于概念阶段，没有成型的应用模式，所以在实施中会有一些障碍。最大的障碍是水和能源的来源。“垂直农业”需要一个完整的城市污水回收和能源供应系统。此外，对经济因素的考虑也成为一些学者对此表示反对的主要原因。他们认为“垂直农业”的成本会超过利润。毕竟，利润永远是投资者优先考虑的因素。因此，尽管“垂直农业”的概念很吸引人，但它似乎仍然远离现实。

垂直农业最吸引人的前景在于，传统农业使用的耕地很可能需要退耕还林，而垂直农业不存在这个问题。退耕还林是为了对抗全球变暖。通过这一过程，被砍伐的森林地区可以恢复原状，重新长满植物，供各种动物生活，同时减少大气中的二氧化碳，为娱乐和旅游提供美丽的风景。

垂直农业行业目前现状分析

统计数据显示，2017年中国垂直农业行业市场规模23.36亿元，2021年中国垂直农业行业市场规模53.62亿元。2017-2022年中国垂直农业行业市场规模如下：

图表：2017-2022年中国垂直农业行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院整理

垂直农业中国企业SWOT分析

一，垂直农场发展的优势

1.充分利用城市空间，节约耕地面积。

据调查，一个面积只有13000㎡、高58层的垂直农场，其产量相当于一个400多万平方米的传统农场，足以为三四万人提供一年的粮食和蔬菜。

2.充分利用栽培技术提高农业产量。

农场通过垂直温室栽培的方式，可以使农作物在适宜的环境中生长，一年365天，不间断地生产农作物，不受旱涝虫害等自然灾害的影响。据有关数据显示，我国每年因干旱、洪水等自然灾害造成的经济损失达数万亿元。通过垂直农场种植作物，可以避免自然灾害的侵蚀，摆脱生产土壤、地理气候等因素的制约，大大提高农业生产质量。

3.合理利用有机废物改善城市公共卫生。

在垂直农场中，可以利用先进的绿色环保技术，如雨水收集系统和中水系统，将作物生产过程中产生的有机废物转化为可用的清洁能源。不仅如此，垂直农场还可以调节城市气候，保护城市生态环境，将城市“钢筋混凝土森林”变成真正的绿色生态森林。

4.充分利用天然可再生能源。

垂直农场是一个独立的绿色生态循环系统。在农场中，可以充分利用太阳能、风能等可再生能源，通过环保技术将一些不能利用的农作物制成燃料，为城市提供一些可再生的清洁能源。此外，垂直农业可以减少大气中的二氧化碳含量，对解决全球变暖问题起到积极作用。

5.为居民提供休闲空间和就业机会。

一个垂直农场将集农作物生产、牲畜饲养和办公休闲于一体。这种新的农业生产模式将成为城市文化的一部分，为城市居民提供大量的休闲空间，满足他们的休闲需求。此外，垂直农场可以为城市居民提供大量的就业机会。垂直农场是一个自给自足的生态系统，不仅包括农业，还包括电力、机械、建筑等一系列项目。它的建设需要大量具有专业技能的高技术人才，如建筑师、工程师、城市规划设计师、农机技术专家等。

二，垂直农业发展的弊端

第一个挑战是缺乏自然阳光和水导致的高能耗。两种输入都必须用电来提供，根据位置的不同，这可能并不理想。第二个挑战是成本，不仅因为能耗，还因为CEA系统需要的设备。

三。纵向农业发展的机会

绿色消费引领国内市场进入新阶段。

随着国民经济和人均收入的显著提高，中国消费者的观念发生了变化，更多的人开始关注食品安全和食品质量，追求无公害、绿色、有机的农产品。白领、中产阶级等高端消费群体对绿色农产品的需求不断增加。与此同时，他们更加关注产品质量、健康和营养。目前，我国一二三线城市消费者对绿色食品标志的知晓率已达73.5%。中国消费者对绿色食品的需求将为垂直农场的快速发展奠定良好的市场基础，也将迫使更多的传统农场向垂直农场转型，为相关企业带来新的发展。

量化技术农业种植，构建垂直农场标准化种植环境和流程。

目前LED照明、精准种植技术、云计算等。已应用于发展垂直农场，通过人工控制应对自然环境的不利影响，实现端到端精细化作业，减少外界环境影响和对农药的依赖，提高土地、肥料和水的利用率。为了进一步提高数据种植效率，突破环境限制，以LED照明技术为代表的相关技术将实现持续创新。大数据侧重于优化种植方案，而人工智能在监测植物生长周期、调节光照、温度和水流方面发挥着重要作用。

四。纵向农业发展的威胁

目前垂直农业的成本和能耗一直居高不下。垂直农业的成本高达每平方米5000 ~ 10000元。一个高质量的垂直农场可能要花费数十亿美元，这显然远远超过传统农业。第二个问题是能源消耗。据统计，如果要用垂直农业来替代美国全年的小麦生产，光是照明所需的电力就是美国所有发电站一年总发电量的8倍，这显然背离了绿色的初衷。

尽管垂直农场的想法还存在很多问题，但粮食安全的紧迫性及其巨大的理论优势仍然吸引着各国尝试这种新的农业模式。

图表:中国垂直农业企业SWOT分析

资料来源：智研瞻产业研究院整理

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垂直农业行业市场前景如何？智研瞻产业研究院发布的《2022-2028年中国垂直农业行业分析报告-市场供需现状与发展动向研究》详细分析了垂直农业行业相关定义 、全球垂直农业行业市场发展现状、中国垂直农业产业发展环境、中国垂直农业行业运行情况、中国垂直农业所属行业运行数据监测、中国垂直农业市场格局、中国垂直农业行业需求特点与动态、中国垂直农业行业区域市场现状、中国垂直农业行业竞争情况、中国垂直农业行业发展前景分析与预测、中国垂直农业行业发展策略及投资建议等，帮助企业和投资者了解垂直农业行业市场投资价值。您若想对垂直农业行业有个系统的了解或者想投资垂直农业行业，本报告是您不可或缺的重要工具。