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技术 · 农业食品系统 / 农业科技与精准农业

粮食安全与垂直农场

将可控环境农业作为进口依赖国的粮食安全工具——新加坡 30-by-30 垂直农场、阿联酋沙漠温室与全球最大垂直农场,辅以美国粮食安全研究,降低进口依赖并增强供应链韧性。

成熟度 4/9 风险: 中 设施农业与园艺 US · EU · CN 核实于 2026-07-07 · 6 来源 (0 独立来源)

1 · 带来什么

“粮食安全与垂直农场”将可控环境农业(CEA)视为国家粮食安全工具, 而非商业农产品业务。进口依赖国——新加坡(进口逾 90% 粮食,目标 2030 年本地生产达 30%)与阿联酋——在此视角中领先。Sky Greens 是 全球首座商业垂直农场(2012 年),采用三层 A-Go-Gro 铝塔,每次 旋转 1.7 吨系统仅耗 0.5 升水,产量可达传统农场 10 倍;Pure Harvest 在波斯湾沙漠全年种植浆果、叶菜与番茄,并出口至科威特、阿曼与 卡塔尔;Bustanica 是全球最大垂直农场(迪拜 31,000 平方米设施年产 约 1,000 吨蔬菜),由 Emirates Flight Catering 全资持有;IFPRI 则 研究城市 CEA 在粮食安全中的作用。本文为粮食安全视角——商业运营商 洗牌见 urban-vertical-farming(IND-091),CEA 设备层见 controlled-environment-agriculture(IND-090)。

粮食安全垂直农业的关键方向:

  1. 降低进口依赖(Import-Substitution CEA): 国家战略垂直农场(Sky Greens、Sustenir),在新加坡“30-by-30”等项目下削减进口。
  2. 沙漠与干旱气候 CEA(Desert-Climate Greenhouses): 气候可控温室(Pure Harvest)在缺水的海湾地区全年生产。
  3. 国家供给级超大垂直农场(Mega Vertical Farms): 超大规模垂直农场(Bustanica,约 1,000 吨/年)服务航空、零售与餐饮的国家级供给。
  4. 粮食安全研究与数据分析(Food-Security Analytics): 研究机构(IFPRI)建模城市 CEA 对粮食安全与韧性的贡献。

行业价值链#

[国家粮食安全战略] ──> [CEA 设施建设] ──> [本地全年生产] ──> [供给:零售/航空]
                            │
                    (替代进口、增强韧性)
                            │
                            ▼
[韧性指标] <─── [进口替代追踪] <─────┘

价值链层级#

层级描述关键投入/产出
Food-Security Strategy评估进口依赖并设定本地生产目标输入: 进口数据、政策。输出: 生产目标。
CEA Facility Build建设垂直农场或气候可控温室输入: 资本、场地、技术。输出: 生产设施。
Local Year-Round Production在全气候控制下本地种植输入: 种子、能源、水。输出: 本地农产品。
Supply & Distribution供给零售、航空、餐饮与公共供餐输入: 本地农产品。输出: 分布式供给。
Import-Substitution以本地产出替代进口产品输入: 本地供给。输出: 降低进口份额。
Resilience & Metrics追踪粮食安全与供应链韧性指数输入: 供给数据。输出: 韧性指标。

行业横切技术:

  • 低资源垂直农业(Low-Resource Vertical Farming): 液压与低能耗垂直系统(Sky Greens A-Go-Gro,约 60 瓦/天),适合土地与水资源紧缺的城市。
  • 沙漠气候可控温室(Desert Climate-Controlled Greenhouses): 水培温室(Pure Harvest),针对极端高温与缺水气候。
  • 粮食安全分析(Food-Security Analytics): 物联网 CEA 加预测模型(IFPRI),量化城市农业的粮食安全贡献。

2 · 替代什么 4 · 按行业匹配

D2E–温室番茄以熊蜂授粉替代激素喷施和人工振动授粉
替代: 温室番茄喷施坐果激素(对氯苯氧乙酸等合成生长素)和费工的人工振花
MACRO
D2E–嫁接抗性砧木、生物/厌氧土壤消毒和生物熏蒸,以及无土(基质和水培)栽培,替代溴甲烷和化学土壤熏蒸剂
替代: 溴甲烷(按《蒙特利尔议定书》淘汰,仅保留关键/检疫用途);替代它的化学熏蒸剂——威百亩钠/钾、1,3-二氯丙烯、氯化苦、棉隆
SERV
D3E2无泥炭和少泥炭栽培基质(椰糠、木纤维、堆制树皮、绿色废物堆肥、泥炭藓种植)替代开采泥炭
替代: 泥炭(泥炭藓泥炭)作为盆栽土和专业园艺基质的主要成分
AGROCHEM
D3E–温室蔬菜以增补式生物防治替代杀虫剂和杀螨剂方案
替代: 温室番茄、辣椒和黄瓜上针对粉虱、蓟马、蚜虫、叶螨和潜叶蝇按日历喷施杀虫剂和杀螨剂(有机磷、新烟碱类、拟除虫菊酯、阿维菌素)
MACRO

3 · 如何实施 6 步

  1. 1
    粮食安全战略
    国家评估进口依赖并设定本地生产目标(新加坡“30-by-30”);产出粮食安全生产目标。
  2. 2
    CEA 设施建设
    建设垂直农场或气候可控温室(Sky Greens、Pure Harvest、Bustanica),常获政府支持;产出生产设施。
  3. 3
    本地全年生产
    在完全气候控制下本地种植——Bustanica 约 1,000 吨/年、Pure Harvest 海湾全年产出;产出本地农产品。
  4. 4
    供给与分销分销与市场准入
    产品分销至零售、航空(Emirates)、餐饮与公共供餐;产出受保障的国家供给。
    谁能完成这一步 自动匹配
    Aleph Farms 以色列
    5,000 liter 工业规模
    “The TEA projects a unit production cost of USD 6.45/lb against a unit wholesale revenue of USD 12.25/lb, generating an annual net profit of USD 78.5M, with a 47 percent gross …”
    Farmship 日本
    工业规模
    “It specializes in large-scale vertical farming, providing end-to-end services from research and development to production, logistics, and wholesale distribution of produce.”
  5. 5
    进口替代
    本地产出替代进口产品,降低叶菜、浆果与番茄的进口份额;产出降低进口依赖。
  6. 6
    韧性指标
    追踪粮食安全与供应链韧性指数(IFPRI 分析)以量化 CEA 贡献并指导后续投资。

4 · 谁来交付

匹配的供应商 (自动匹配)

Sky Greens新加坡未分类运营中
Pure Harvest Smart Farms阿联酋生产商运营中
Sustenir新加坡生产商运营中
International Center for Biosaline Agriculture (ICBA)阿联酋研究机构运营中
Farmship日本研究机构运营中
MIRAI日本服务 / 咨询运营中
N.Thing韩国研究机构运营中

服务与供货目录 2 · 付费服务

工程、EPC与验证 · 工艺建模与仿真

领先企业与机构(摘自简报)

企业 / 机构国家关键产品 / 平台技术特征2026 状态
Sky Greens🇸🇬 新加坡A-Go-Gro 垂直农场全球首座(2012),10 倍产量,0.5 升水/旋转Commercial
Sustenir Agriculture🇸🇬 新加坡30-by-30 垂直农场契合新加坡粮食安全Commercial
Pure Harvest Smart Farms🇦🇪 阿联酋沙漠气候可控温室海湾全年生产,出口 KO/OM/QACommercial
Bustanica🇦🇪 阿联酋全球最大垂直农场约 1,000 吨/年,31,000 平方米,Emirates 持有Commercial
Crop One Holdings🇺🇸 美国Emirates Crop One 合资迪拜 Bustanica 背后的美国运营模式Operating
IFPRI🇺🇸 美国CEA 粮食安全研究城市 CEA + 物联网分析建模Research

5 · 法规与市场准入

进入俄罗斯/欧亚经济联盟: MACRO · 俄罗斯联邦兽医和植物卫生监督局(Rosselkhoznadzor)
逐批(兽医和植物检疫监管)
仅供参考,非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
美国

美国贡献粮食安全研究基础及全球最大垂直农场的运营合作方。

Crop One / Emirates Crop One, IFPRI research, USDA framing#

  • Crop One Holdings: 美国垂直农场公司,与 Emirates Flight Catering 共同创立合资企业 Emirates Crop One,运营迪拜 Bustanica 超大农场,将美国运营模式输出至粮食安全驱动的海湾市场。
  • IFPRI(国际粮食政策研究所): 发表研究(如《Frontiers in Horticulture》),分析城市可控环境农业如何集成物联网与预测模型以提升城市粮食安全与资源效率。
  • USDA-APHIS 框架: USDA 粮食安全与城市农业项目构成美国对“CEA 服务粮食安全”的研究与政策贡献。

欧盟

进口依赖国——新加坡与阿联酋——在粮食安全 CEA 视角中领先,由国家支持的运营商按国家供给规模运营。

Singapore 30-by-30, UAE desert CEA, Bustanica mega-farm#

  • Sky Greens(新加坡): 全球首座商业垂直农场(2012 年),采用三层 A-Go-Gro 铝塔、38 个种植层,以 0.5 升水旋转 1.7 吨系统、约 60 瓦/天运行,产量可达传统农场 10 倍。
  • Sustenir Agriculture(新加坡): 垂直农场运营商,契合新加坡“30-by-30”目标——到 2030 年本地生产 30% 的营养需求。
  • Pure Harvest Smart Farms(阿联酋): 总部阿布扎比的气候可控温室生产商,在波斯湾沙漠全年种植浆果、叶菜与番茄,出口至科威特、阿曼与卡塔尔,成为阿联酋作物种植的支柱。
  • Bustanica(阿联酋): 全球最大垂直农场(迪拜 31,000 平方米、三层设施年产约 1,000 吨蔬菜),由 Emirates Flight Catering 全资持有,并从航空供给扩展至零售果汁、沙拉与草莓。

中国

中国将可控环境农业视为面向超大城市粮食安全与城市韧性的工具。

plant factories for urban food security, MoA framework#

  • 城市粮食安全 CEA: 中国在超大城市附近部署植物工厂与高科技温室,保障全年蔬菜供应并降低城市粮食供应脆弱性,补充其庞大的设施栽培基地。
  • 农业部框架: 农业农村部的设施农业与粮食安全项目构成中国服务粮食安全目标的城市 CEA 市场路径。

6 · 资金:招标与资助

资助2026财年国防部竞争性研究激励计划(DEPSCoR)——研究合作(RC)
Air Force Office of Scientific Research · 美国
2027年4月5日
171 天
资助DEVCOM 陆军研究实验室基础研究广泛机构公告
Dept of the Army -- Materiel Command · 美国
2027年11月20日
400 天
资助以数字创新提高缺水缺养分环境下农业的韧性
European Commission · 欧盟
2027年9月23日
342 天
资助农业与食品研究计划竞争性资助:基础与应用科学项目
National Institute of Food and Agriculture · 美国
2026年12月31日
76 天
资助农业与食品研究计划竞争性资助:教育与劳动力发展
National Institute of Food and Agriculture · 美国
2026年12月31日
76 天

7 · 技术栈与创新

该技术栈将低资源与沙漠 CEA 同超大农场与粮食安全分析相结合。

  1. 低资源垂直农业(Low-Resource Vertical Farming):
    • Sky Greens 的 A-Go-Gro 液压塔以 0.5 升水旋转 1.7 吨系统、约 60 瓦/天运行,产量达传统农场 10 倍——适合土地与水紧缺的进口依赖城市。
    • Sustenir 的垂直农场契合新加坡“30-by-30”本地生产目标。
  2. 沙漠气候可控温室(Desert Climate-Controlled Greenhouses):
    • Pure Harvest 的水培气候温室在波斯湾沙漠全年生产浆果、叶菜与番茄,并出口至科威特、阿曼与卡塔尔。
    • 工程针对极端高温与缺水——中东粮食安全的核心约束。
  3. 超大垂直农场与粮食安全分析(Mega Vertical Farms & Food-Security Analytics):
    • Bustanica 迪拜 31,000 平方米三层设施年产约 1,000 吨蔬菜,为 Emirates 航空、零售与餐饮提供国家级供给。
    • IFPRI 研究集成物联网传感网络与预测模型,量化城市 CEA 对粮食安全与资源效率的贡献。

来源 6 · 0 独立来源 · 6 生产商网站

生产商自有网站 6

  1. Sky greens 生产商 核实于 2026-02-27 · 未保存链接
  2. Pure harvest 生产商 核实于 2026-05-19 · 未保存链接
  3. Bustanica 生产商 核实于 2026-03-01 · 未保存链接
  4. Sustenir 生产商 核实于 2026-05-29 · 未保存链接
  5. Crop one 生产商 核实于 2026-03-01 · 未保存链接
  6. Ifpri 生产商 核实于 2026-06-16 · 未保存链接