垂直农业的营销宣传极具吸引力：发光的粉色LED灯、整齐堆叠的绿叶菜、零农药、在城市中心种植的超本地化沙拉。其承诺非常宏大——以传统农场一小部分的土地和水资源，为数百万人提供新鲜“类有机”食品。但在光鲜背后，这些农场依赖算法、昂贵的房地产和大量电力运行，这引发了一个尖锐的问题：这是一条通往可负担、可持续食品的真正道路，还是一个在号称“革命”的同时仅为富裕城市消费者服务的高科技小众市场？
目前来看，答案是：它既是承诺，也是炒作。垂直农场确实能够提供清洁、无农药的农产品和令人印象深刻的资源效率，但能源消耗、成本以及有机认证的争议，使其更接近为少数人提供的高档沙拉，而非为大众提供的主食。
垂直农业真正擅长的方面
垂直农场是受控环境农业（CEA）的一种特定形式：在人工光照下，作物在室内层层堆叠种植，并精确控制温度、湿度、养分和CO₂。它们通常是水培或气培的，意味着植物在营养液或雾中生长，而非土壤中。
资源效率与产量
多项分析一致认为，垂直农场在某些关键指标上可以超越传统农田：
- 土地利用： 由于作物层层堆叠，单位土地面积的产量远高于露天农田。一个基于集装箱的模型显示，即使算上设备空间，垂直种植的生菜每单位占地面积产量也远超传统系统。
- 用水量： 循环水培系统仅使用田间作物的一小部分用水——通常被引用为减少70–95%——因为几乎所有蒸腾的水分都被捕获并再利用，而非蒸发或渗漏。
- 农药使用： 室内农场可以隔绝许多病虫害，通常完全无需使用合成农药，转而依靠卫生措施、生物防治和物理隔离。
- 可预测性： 没有天气冲击，农民可以获得高度可预测的产量，并能全年种植同一种作物，这对零售商和餐馆具有吸引力。
例如，2025年一个垂直生菜农场的能源-产量-成本模型证实了极高的土地和水资源效率——同时也暴露了能源挑战。这是核心悖论：物理资源方面的表现非常出色，但电费账单却令人咋舌。
本地化与新鲜度
另一个真正的优势：靠近城市。
- 垂直农场可以位于密集的城市区域内部或附近，从而减少运输距离和冷链储存。
- 这降低了“食物里程”和腐败损失，当农场与消费者距离很近时，可能减少如嫩叶蔬菜等极易腐坏作物的总排放量。
- 一些运营商在收获后一天内为零售商供货，宣称其营养保留和风味优于从其他地区空运来的绿叶蔬菜。
在这些维度上，承诺是真实的：垂直农场可以为城市提供更新鲜、更清洁的绿叶蔬菜，同时使用更少的土地、水和农药。
房间里的大象：能源
任何对垂直农业的诚实评估都必须直面一个词：电力。
我们谈论的是多少能源？
最近一项针对种植生菜的标准垂直农场集装箱的综合能源-产量-成本模型发现：
- 单位电力消耗约为每公斤生菜11.34千瓦时。
- 由此产生的生产成本约为每公斤3.87美元，主要由能源成本驱动。
- 主要的能源消耗者是LED照明和除湿系统。
要仅靠太阳能满足该垂直农场的能源需求，作者估计每平方米种植面积大约需要2.35平方米的光伏板。另一项情景分析则建议，在另一种配置下，每平方米垂直农场地面面积约需4.7平方米的光伏板。无论哪种方式，这都需要大量的屋顶面积。
生命周期和情景研究也反映了相同的模式：
- 电力始终是垂直农场环境足迹的主导因素，尤其是温室气体排放方面。
- 当电力主要来自化石燃料时，即使水和土地使用数据看起来很好，每公斤产品的碳足迹也可能与高效温室或大田生产相当甚至更高。
一个欧洲平台的可持续性情景直言不讳地指出：垂直农场拥有“可持续性的承诺，但其能源足迹决定了它们是否真正在培育一个更绿色的未来。”
能源、电网压力与经济可行性
同一情景研究工作警告称，能源密集型垂直农场的快速扩张可能：
- 给本地电网带来压力，尤其是在用电高峰期。
- 推高电价，在最坏情况下，如果规划不当，可能导致不稳定或停电。
- 使农场运营成本对能源价格波动高度敏感，从而损害盈利能力和可负担性。
2025年一份科学期刊的视角指出，主要由能源驱动的高昂启动和运营成本反映在两种趋势中：
- 许多垂直农场将生产限制在高价值、高利润的叶菜和草本植物上以维持生存。
- 一系列“破产潮”冲击了此前资金充足的垂直农场，它们因能源和劳动力成本侵蚀利润而未能实现盈利。
因此，尽管一个由专用太阳能微电网和超高效LED供电的垂直农场未来在技术上是可能的，但今天的现实是复杂的。在电力昂贵且严重依赖化石燃料的地区，可持续性和成本效益的主张会迅速减弱。
垂直农场能真正成为“有机”吗？
从消费者角度看，最大的卖点之一是在家附近种植的无农药、等同于有机的绿叶蔬菜这一概念。但 有机标签 本身在室内环境下变得复杂。
土壤与无土栽培之争
有机农业法规最初是为基于土壤的农业制定的。有机哲学不仅意味着“无合成农药”；它强调：
- 活体土壤及其微生物生命和养分循环。
- 生态互动、生物多样性和更广泛的生态系统健康。
这正是垂直农场遇到哲学和法律障碍的地方。
对室内垂直农场运营有机认证的深入分析凸显了分歧：
- 支持者认为，许多垂直农场符合有机法规的字面规定：它们避免合成农药，使用获准的投入物，并可以遵循有机生产和加工标准。
- 反对者认为，缺乏土壤和自然光照意味着垂直农业不符合有机农业的“精神”，后者旨在培育土壤生态，而非通过营养液和LED灯来绕过它。
在美国，国家有机标准委员会已投票决定不禁止所有水培系统获得有机认证；因此实际上，一些无土室内农场可以在现行规则下获得有机认证，尽管这仍是一个灰色地带和争议来源。
在欧盟，规则更为严格：
- 欧盟有机法规要求作物必须在土壤中种植，通常特别强调与底土和基岩的联系。
- 因此，使用水基或无土系统的室内农场被排除在有机认证之外，即使它们不使用任何合成化学品并遵循许多“类有机”实践。
一份欧洲概述明确指出：
“根据欧盟有机食品认证条例，只有将作物种植在土壤中的农场才能 获得有机认证。因此，使用水基系统或其他无土方法的室内农场被排除在认证之外，尽管它们遵循了使用天然肥料和避免有害化学品等有机实践。”
这意味着：
- 在美国和一些其他市场，你可能会看到垂直农场产品被标记为有机，尽管解释存在争议。
- 在欧盟，垂直农场最多只能将其产品营销为“无农药”、“无残留”或“使用清洁投入物种植”，但如果它们是水培的，则不能合法地称为有机。
一些研究人员提出一个可能的解决方案：为室内垂直农场创建一个单独的认证类别（例如，“无土有机”、“受控环境类有机”）。然而，监管机构尚未完全定义或采用此类方案，留下了法律灰色地带，以及对试图突破有机界限的公司可能引发的诉讼风险。
炒作与现实：垂直农业在为谁提供食物？
垂直农业的重大社会承诺是它将“养活世界”或“为数百万人提供有机食品”。当前数据表明现实要狭窄得多。
面向富裕市场的高价值绿叶蔬菜
对垂直农业领域的分析指出，迄今为止，大多数农场专注于：
- 叶菜（生菜、嫩羽衣甘蓝、菠菜）
- 烹饪香草（罗勒、薄荷、香菜）
- 偶尔种植草莓和微型蔬菜
原因很简单：这些作物：
- 生长快速，适合堆叠系统。
- 每公斤价值高，能够承受溢价。
- 极易腐坏——因此新鲜度/本地化角度具有真正的经济价值。
但它们不是主要的卡路里或蛋白质来源。2025年的一个视角指出：
“要真正应对不断增长的粮食需求，需要垂直农场生产富含蛋白质或碳水化合物的主食，如谷物、豆类或土豆……要获得主流采纳，垂直农业需要在质量和价格上与传统农业竞争。”
到目前为止，这尚未大规模发生：
- 能源和资本成本使得垂直农场极难有竞争力地种植小麦、水稻或大豆等大宗主食。
- 大多数设施位于富裕地区和城市，那里的客户愿意为完美、无农药的绿叶蔬菜支付溢价。
这并不意味着垂直农场不能在粮食安全中发挥作用，但这确实意味着，目前它们主要是在修饰食物金字塔的顶端，而非为低收入人群提供基本热量。
破产与投资者的幻灭
最近一波“以可持续性为重点”的垂直农场倒闭潮是一次现实检验。
2025年一份科学期刊的综述指出：
- 此前资金充足的垂直农场出现了一系列“破产潮”。
- 在盈利能力上持续难以与传统农业竞争。
- 高昂的劳动力和能源成本是主要瓶颈。
行业报告也呼应称，该领域目前面临“高生产成本、相对较低的产品利润和高劳动力成本”，这在最初的热潮之后冷却了投资者和公众的热情。
当然也有成功案例——像80 Acres Farms这样的公司已经表明，垂直农业在特定市场是可行且可扩展的——但这些是例外，尚未成为普遍规律。
在何种条件下承诺会成为现实？
要使垂直农业更接近其承诺——大规模、可负担、可持续且可能等同于有机的食品——需要满足若干条件。
1. 清洁、廉价的能源
情景分析和能源成本模型一致认为：可持续性的故事取决于能源结构。
- 如果垂直农场依赖基于化石燃料的电网电力，其碳足迹可能削弱其环保优越性的主张，且能源成本使价格居高不下。
- 如果农场整合到可再生能源微电网（太阳能、风能、可能地热）中，并配备现场发电和存储，其环境形象将显著改善。
一个情景描述了一条积极的“上升”路径，其中垂直农场：
- 摆脱对化石燃料的依赖。
- 利用屋顶太阳能和其他可再生能源满足大部分需求。
- 结合高效LED和智能控制，降低每公斤产品的千瓦时消耗。
在那样的情况下，垂直农业或许能真正大规模提供低排放绿叶蔬菜，特别是在阳光充足的地区和城市走廊。
2. 技术与运营效率
需要在以下方面持续改进：
- LED效率与光谱（每瓦特更多光子，针对作物需求调整）。
- 气候控制系统（更高效的除湿、暖通空调集成）。
- 自动化与机器人技术（在不影响工作条件的情况下降低劳动力成本）。
- 针对室内条件的作物育种（为堆叠环境、快速周期、高密度优化的品种）。
专家指出，垂直农业可以向传统温室学习更多——那里存在许多相同的能源和成本挑战，并且已经进行了数十年的优化。开放和数据共享，而非保密和NDA协议，可能会加速进展。
3. 明确的标准与诚实的营销
在有机/可持续性方面：
- 监管机构需要明确室内环境中什么算作有机或“有机等价物”，可能通过新类别来实现——否则，消费者信任和农民公平性将受损。
- 公司需要对其能源来源、投入物和认证保持透明，而不是依赖模糊的可持续性声明。
一个现实的表述可以是：
“使用可再生能源种植的无农药、节水、本地绿叶蔬菜”，而非“这是所有人未来的食物”。
那么，是数百万人的有机食品，还是少数人的炒作？
目前，垂直农业最恰当的描述是一个高潜力、高成本的小众领域：
- 它确实擅长以令人印象深刻的土地和水资源效率，生产清洁、一致、无农药的叶菜和香草。
- 它在能源需求、高成本和经济效益方面挣扎，主要局限于高端市场和高价值作物。
- 有机认证在某些司法管辖区是可能的，但在哲学上存在争议，在其他地方（如欧盟）则明确禁止无土系统，这使得“为数百万人提供有机食品”的叙事复杂化。
这个承诺并非纯粹的炒作——但它也远非全球粮食安全问题的已解答案。垂直农场很可能：
- 在城市粮食系统中发挥重要作用，以低农药使用和最少土地提供新鲜绿叶蔬菜。
- 补充而非取代基于土壤的有机和再生农场，后者仍然更适合谷物、豆类和广域主食作物。
- 在它们与可再生能源、智能电网和诚信标准紧密结合的地方，实现真正的可持续性。
这究竟是会成为数百万人的食物，还是继续作为特权阶层的沙拉，更多地取决于政策、能源基础设施以及该行业能否超越光鲜的渲染图，投入艰苦、乏味的工作：降低成本、共享数据并如实说明垂直农业能做什么——以及不能做什么。
