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城市农夫,远离抢菜

远川出海研究 2022-07-04 07:10

把菜种到天上去。

编者按:本文来自微信公众号 远川出海研究(ID:aotekuaitan),作者:刘珺雅,创业邦经授权转载

对上海人来说,“抢菜”大概率会成为代表2022的重要关键词。

当下上海已恢复如常,但过去几个月的蔬菜供应紧张,十足为上海留下了些印记。比如那些封锁期间建立起的迷你家庭水培农场,如今仍存续于一些上海人的阳台上,在疫情席卷之后的日子里,仍有新的种子不断被栽培进去。

这些年,城市居民的种菜渴望被疫情狠狠唤起了。光深圳南山区,去年就有10座社区共建的花园拔地而起,其中一部分被建造在了居民楼的屋顶上,楼内居民通过分包青菜、黄瓜、辣椒、茄子等屋顶责任田,共同维护着楼宇之上的小农场,这让他们在疫情期间远离了物价的不稳定。

这类屋顶农场近年在东京、曼谷、新加坡、香港、深圳等快节奏城市如雨后春笋般出现,其设计需求来自城市地皮的紧张,但这并不是现代人的创新。

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▲美国纽约市中心,一座屋顶农场建造在了一栋六层仓库上

从古代世界七大奇迹的古巴比伦空中花园,到近代东亚地区的水稻梯田,人类始终在寻求着优化空间向上耕作的可能。直至今天,最大限度利用城市用地务农,已经发展成为了一项已由科技驱动的新兴产业--垂直农业。

所谓垂直农业,就是在摩天大楼里,人工打造出具备农业生产所需的水、阳光以及温度等条件的生态环境,实现在城市高层内规模化种植农作物。

当下,由于疫情、气候和消费者偏好的改变,欧美等发达国家这十年来都开始布局垂直农场。全行业在2021年共筹集了超过10亿美元的资金,超过了2018年和2019年产生的资金总额,增速迅猛。

只不过该产业在国内目前仍是一片蓝海,但已有萌芽之势。比如今年初,腾讯就领投了荷兰垂直农场公司FutureCrops的新一轮融资,这是腾讯首次对外公开披露对垂直农场初创公司的投资。

中国垂直农场尚起步,产业内的许多先发经验或有所借鉴。垂直农场为何会受到全球资本的追捧?在垂直农场领域,什么又是最值得关注的难点呢?

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▲美国头部垂直农场Plenty的室内农场

01 | 垂直农场为何受到全球追捧?

任何产业的变革,都对应着现有模式的不可持续。

传统农业当下遇到了三个瓶颈,分别是肥沃土地缩减、气候变化影响农业种植稳定性、以及全球环保需求迫在眉睫,垂直农场的设想,为这三个问题提供了完满的解决方式。

首先是要应对全球肥沃土地的缩减。根据联合国粮农组织的报告显示,每年全球因水土流失、不合理耕种、过度施肥等原因失去的肥沃土壤高达240亿吨。而沃土流失的同时,人口还在增长。到2050年,全球人口将突破90亿,届时单位土壤需要多产出50%的食物,才能满足人类的需求,这对未来农场的土地利用率提出了超高要求。

垂直农场正合此意。一方面,垂直农业的有效栽培面积在纵深上被扩大,另一方面,垂直农场里的温度、光照、二氧化碳浓度等环境条件都被人工高精度控制,能量的转化率是普通农业的2~3倍,因此目前垂直农场作物的产量都是传统农业的数十倍以上。

以生菜为例,垂直生菜农场每平方米的产量可以达到传统陆地农业的80多倍,比温室农业也多12倍以上。像头部垂直农场企业AeroFarms,目前单位面积产量能达到普通农田的390倍,很好地解决了土地不足的问题。

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▲AeroFarms的垂直农场内部

第二个方面是应对种植稳定性弱的威胁。首先,大部分作物的耕种都具有季节性,反季节只能通过高山低温或大棚保温来栽培,而前者有地理与物种限制,后者则多作用于早春抢早或晚秋延后,仍有较大时间限制。

其次,传统农耕易受异常气候侵扰,联合国粮食计划署指出,2020年,极端天气是导致世界上大多数粮食危机的原因,并且是15个国家严重粮食匮乏的主要原因,全球气候变暖对农业造成很大的挑战。

而垂直农场的人工生态系统,让人类彻底摆脱数千年来靠天吃饭的局限。垂直农场能够全方位地还原作物所需的自然条件,为农作物提供了全年无休的生长环境,同时保证其不受季节限制及干旱、洪水、极端气温的侵害,将种植的稳定性提升满格。

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▲垂直农场的人工水培系统

第三点,是为应对人类日益增长的环保需求。据统计,全世界每年由于病虫草害导致的粮食减产率在 20%~40%之间,为减轻虫害对粮食的威胁,农药和农用化学品在其中发挥着重要作用。

不过当下人们对食品安全的要求越来越高,有机农业愈发被积极倡导。由于垂直农场的环境可控性高,病虫害的发生率显著更低,其无农药或生物物质污染的栽培环境,更符合消费者的食品安全、农业环保理念,市场端潜力无穷。

除了在应对上述不可回避的三方面现实问题具备优势,垂直农场还能大幅度降低运输成本。由于传统农场多处市郊,一颗在城市销售的普通蔬菜,其运输和冷链成本占据总成本近5成。垂直农场因为对土地使用较少,能更靠近寸土寸金的城市消费端,因此运输与包装成本大幅减少。

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▲近市中心的垂直农场概念图

02 | 垂直农场领域,什么是最值得关注的难点?

在垂直农场深受追捧的当下,上述优点的确是其竞争力所在,但从近年全球垂直农业的发展中,我们也不能忽视,许多痛点始终一并存在着,这更值得我们重点关注。

首先,要关注能耗。垂重农场的诸多优点,无不立足于水培/气培、照明、灌溉、温控等前沿技术,但想要通过技术将传统农耕的自然馈赠,完全转化为精准的机器配比与调控,其中会耗费大量能耗。

一个直观的例子,是在传统加热温室中种植莴苣,每平方米一年大概需要250千瓦时的能源,但相比之下,在专门建造的垂直农场中则需要3500千瓦时。曾有数据统计,如果要用垂直农业来替代美国的所有小麦生产,仅照明用电量的消耗就是美国所有电站总生产电量的8倍。

由于垂直农场的98%能耗都来源于人工照明和气候控制,过去被高昂的能耗成本拖垮的垂直农场企业,并不在少数。比如成立于2010年的Farmedhere,曾是行业先驱,一度成为美国最大的室内农场,但后因深受LED灯照明成本的困扰而宣告停业。

因此对于新一代垂直农业玩家来说,掌握控制能耗的关键技术,将是竞争力的核心。

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▲垂直农场中的LED照明系统

目前各大垂直农业企业与初创公司都在进行着能耗控制的技术战,以AeroFarms为例,2018年该公司专门从向美国海军提供LED照明产品的EnergyFocus挖来了首席技术官,并投入大量资源来研发生产一套高效的垂直农场LED照明系统解决方案。

除了通过技术手段节流,当下许多初创公司还在努力开源太阳能、风能、水力等可再生能源。

新加坡的ArianeTech原本是一个为垂直农场客户开发光谱照明的服务商,后因为掌握照明核心技术优势,进入垂直农场赛道。ArianeTech当下已经实现了100%由太阳能电池板供电,相较之前实现了巨大的成本节约,但目前,其生产一公斤绿叶蔬菜的成本仍比传统温室种植高出近25%,原因是从作物监测到系统维护,垂直农场的运行都需要高昂人力成本支持。

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▲垂直农场的工作人员

ArianeTech公司目前正押注于机器人自动化设计以降低成本,毕竟曾和Farmedhere一样是行业先驱的Podponics,就是被人工成本拖累在2016年关了门。

因此垂直农业第二个值得重点关注的方面,是自动化技术。

所谓垂直农场的全自动化,是指从把种子种植到起始培养基中开始,到幼苗转移、自动浇水/照明/施肥、纵深收割、清洁与重载农床整个流程,而期间还需要监测作物生长和健康的视觉系统全自动化工作。

腾讯这次领投的FutureCrops是欧洲最大的垂直农场之一,目前已经在荷兰建立了一系列如灌溉、照明、供暖、通风等自动化设施,维系着农场全年不停歇的种植。而腾讯在人工智能和自动化等领域的前沿技术,或将进一步帮助FutureCrops设计和开发全自动化垂直农场。

在当下的行业前沿,机器人和无人机等设备的投入量与日俱增,两者一方面削减了成本,一方面能够通过标准化作业提升产量。美国的Plenty作为当下自动化程度最高的垂直农场之一,近年已经将部分作物产量提高了700%,Plenty的早期投资者Kukutai就认为,对于垂直农业行业,提高产量是往后盈利的关键。

综上,在垂直农场领域,最值得关注的是能耗控制与自动化技术,二者直指当下垂直农业降本增效的核心痛点。而无论是“降本”还是“增效”,过硬的科技手段,都是重中之重。

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▲机器人正在收割垂直农场作物

03 | 尾声:垂直农场的投资新风向

从全球范围来看,2020年全球的垂直农业市场规模已达到55亿美元,2026年预计增长至近200亿美元,5年复合年增长率为24.3%。

全球的市场增长除了受其LED等技术进步、城镇化人口增长、耕地面积缩小等因素的影响,还受垂直农场符合当前热门的ESG(环境、社会与公司治理)投资理念所推动。相比传统农业,垂直农业能减少95%的用水与99%的土地,腾讯首席欧洲代表就曾公开表示,垂直农场符合腾讯“科技向善”的投资理念,属于可持续农业。

在中国,2020年垂直农场市场规模为42.6亿人民币,预计2026年将增长至128.4亿,年复合增长率为24.6%,超出全球平均水平。

中国垂直农场虽起步较晚,但发展空间更大。在这个高门槛高投入的行业,资金、技术、人才缺一不可。

但能力总是与责任相当,正如Plenty的创始人NateStorey 所说:“垂直农场得以让我们把曾经从这个星球上拿走的东西还回去。把土地还给大自然,把雨林还给大猩猩,把广袤的西部大草原还给水牛—— 我们该把开采的一部分土地归还给它们的主人。”

【参考资料】:

[1] 屋顶农场成新潮流:每户租1㎡种菜,果蔬不断,一条

[2] AeroFarmsis trying to cultivate the future of vertical farming, GreenBiz

[3] Foodsecurity: vertical farming sounds fantastic until you consider itsenergy use, The Conversation

[4] VerticalFarming: The Only Way Is Up? Agronomy

[5] 可持续“向上耕作”的垂直农场,能否代表农业的未来?元气资本

[6] 2022年中国垂直农场行业洞察,36氪研究院

[7] 沃尔玛入股Plenty,未来农业的主角是垂直农场?极客公园前沿社

[8] 垂直农业:梦想能否照进现实,中国科学报

[9] 国际农药管理的现状及趋势,农药科学与管理

[10] 成本高能耗大垂直农业能否席卷中国,粮油市场报

本文为专栏作者授权创业邦发表,版权归原作者所有。文章系作者个人观点,不代表创业邦立场,转载请联系原作者。如有任何疑问,请联系editor@cyzone.cn。


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