2021.1
JOURNAL OF CHINA CAPSICUM
叶英林 陈 娟 张西露
（湖南省蔬菜研究所， 长沙 410125）
摘 要 介绍了楼宇农业的概念和功能，分析了屋顶农业、阳台农业和室内农业三种楼宇农业业态发展现 状及存在的问题，指出优化行业顶层设计，完善立法和监管；培育新型经营主体，探索设立试点、打造样板工程、完善上下游产业链、加快产业技术攻关和人才培养等适合我国国情的开发经营模式。关键词 楼宇农业；屋顶农业；阳台农业；室内农业
Discussion on Urban Building Agriculture and Its Development
YE Yinglin CHEN Juan ZHANG Xilu
（Hunan Vegetable Research Institute, Changsha 410125, China ）
Abstract The concept and function of building agriculture were introduced in the paper. Then, the development status and existing problems of roof-top farming, balcony agriculture and indoor agriculture were analyzed. At last, suggestions on optimizing the top-level design of the industry, improving legislation and supervision, cultivating new business entities, exploring business models suitable for Chinese national conditions, setting up pilot projects, creating model projects, improving the upstream and downstream industrial chain, accelerating technology research and talent training were proposed.
Key words building agriculture; roof-top farming; balcony agriculture; indoor agriculture
楼宇农业集生产、生活和生态等多种功能为一体，与城市的经济、生态、社会、文化融为一体，是解决当前城市发展中面临的资源紧缺、生态环境恶化和可持续发展等问题的有效途径之一。楼宇农业作为城市农业的一种新模式，不仅能够保障部分农产品供应，给城市居民带来休闲农耕之乐，而且在拓
展城市绿空间，美化生态环境，改善、减缓城市“热岛效应”等方面发挥了重要作用，已经引起国内外学者的广泛关注，成为了建筑学、城市生态学、社会学、农业等领域的研究热点之一。然而，目前国内外学者对楼宇农业的内涵和功能尚未形成统一
的认识，文献报道中鲜有提及楼宇农业概念，多数学者倾向于用具体的空间位置去描述不同的楼宇农业类型，如屋顶农业、阳台农业、室内农业、庭院农业等。不同学者对楼宇农业进入居民家庭、融入城市整体中存在的问题以及如何更好地促进楼宇农业发展等的观点可谓见仁见智。因此，有必要进一步对城市楼宇农业及其发展进行探讨。
1 楼宇农业的概念和功能
楼宇农业是现代城市农业的一种新形式，主要指利用城市居民阳台、屋顶、庭院、室内空间以及公
收稿日期：2020-11-28
作者简介：叶英林（1989-），女，汉族，湖南东安人，助理研究员，硕士，主要从事阳台蔬菜栽培及楼宇农业研究；E-mail: ****************；Tel ：156****6717
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共活动空间等楼宇空间开展园艺作物种植、水产养
殖等农业活动，属于城市内部农业活动的一种。与
传统农业相比，楼宇农业更符合城市发展及消费新
植物工厂、垂直农场、家庭农场、市民农园等。
楼宇农业具有以下几个方面的功能：一是农业
生产功能。楼宇农业可以补充传统农业生产，其中
以垂直农场、植物工厂等新型高效楼宇农业模式生
产能力最为突出，如日本京都的垂直农场Keihanna
一天可产出3万棵生菜[1]。二是食品安全保障功能。
楼宇农业让居民可以亲自参与食物生产全过程，农
产品直接从地头到餐桌，减少了长距离运输带来的
损害，特别是那些易腐烂、储藏期短的农产品，新
鲜度和安全性也更有保障。三是生态环保功能。楼
宇农业可以循环利用废弃物，改善局部微气候，建
立雨水循环系统的屋顶农场还可以实现雨水的收
集与高效循环利用。在屋顶种植农作物，夏季室内
温度会降低5～6 ℃，冬季室内温度会提升2～
3 ℃[2]。四是文化传承和科普教育功能。楼宇农业
让城市青少年有更多的机会参与农业生产活动，有
助于他们理解和掌握农学、生物学等学科领域的知
识，更好地传承农耕文化。五是休闲体验功能。楼宇
农业可以满足城市居民缓解生活压力、放松休闲、
陶冶情操的精神需求，还可以帮助那些随子女一起
迁入城市的老年人更好地融入城市生活。
2 楼宇农业发展现状及存在的问题
2.1 屋顶农业
屋顶农业即利用城市各类闲置的屋顶空间发
展农业。多数学者认为，屋顶农业由古代巴比伦“空
中花园”演变而来，其最初的功能主要体现在城市
绿化、环境美化等方面。较早关注屋顶绿化问题的
德国是最先开发屋顶农业的国家之一，其屋顶绿化
政策完善、技术先进、普及程度较高。目前，屋顶农
业在国内外许多国家均有不同程度的发展，表1中
列出了国内外部分屋顶农业案例。由表1可知，国
内外屋顶农业案例主要利用购物中心、办公楼、教
学楼、仓库等闲置的屋顶空间种植蔬菜、花卉、水
稻、药用植物、本土特植物、园林植物等，养殖鱼
类、蜜蜂、鸡鸭等。从种养方式上看，以种植为主的
案例多采取土壤或基质栽培的方式，种养结合的案
例多采取土壤栽培和水培混合的方式，仅少数种植
案例采取了纯水培的方式，如以列的“green in
the city”。从运作方式上看，目前屋顶农业主要采取
3种运作方式，即商业运作、学校或科研单位运作、
个人运作。商业运作案例主要通过售卖农产品、休
闲观光、采摘体验、土地出租或托管、提供都市农业
技术咨询服务等方式来获取利润。美国纽约的布鲁
克林农庄就是一个典型的商业运作案例，该案例不
仅通过发展CSA（社区支持农业）会员、直供餐厅
或农民集市等出售农场的产成品，而且还提供观光
采摘、场地租赁、都市农业咨询等多种商业服务。在
关注盈利的同时，该案例还从附近的居民家里收集
厨余垃圾、废弃木片和锯末等废弃物然后转化成肥
料应用于蔬菜和花卉的种植，实现了废弃物的循环
利用也降低了一部分成本。学校或科研单位运作案
例主要是基于科技创新、人才培养等需要，开展科
学研究、科普教育、课外实践等活动。泰国萨玛萨特
城市屋顶农场就是泰国国立法正大学为解决城市
化造成的粮食和水资源短缺问题而提出的一个将
现代景观建筑与传统农业创意结合的方案。国内湖
南省农业科学院蔬菜研究所的屋顶菜园则将园艺
景观设计与蔬菜栽培巧妙结合，打造兼具学习教育
和观赏休闲功能的都市屋顶蔬菜栽培展示基地，为
都市居民在家中打造微缩版菜园提供了一定的参
考，其日常管理主要由课题组负责。个人运作的屋
顶农业案例则主要是根据个人的兴趣爱好和想法
实施，如比利时斯蒂文·伯克尔斯的屋顶农场，该案
例的农场主斯蒂文·伯克尔斯根据个人的想法，充分
利用农贸市场冷藏肉类产生的废物热能来保持养
鱼池的温度，而养鱼用的部分废水被生物过滤器处
理后，又被用来滋养灌溉水培的蔬菜或花卉。与此
同时，斯蒂文·伯克尔斯还利用太阳能电池板为农
场供电，整个农场的生产和运营都体现了循环农业
的特。
作为一种创意农业，屋顶农业的发展尚处于起
步阶段，仍面临着一些困难和阻碍。一是屋顶承重
及安全问题。国内许多建筑在设计时并没有将屋顶
农业纳入规划，屋顶承重、防排水等无法满足屋顶
农业的实施要求。同时，屋顶位置高，许多建筑管理
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蔬菜园地表 1 国内外部分屋顶农业案例国家
（地区）
案例
活动种类
建筑类型
运作方式
收入来源
特点功能
中国
四川成都
坊田·天
空农场
种植蔬菜等购物中心屋顶商业
运作
亲子体验等商业收益
在城市人口密集区打造环境优雅、生态富集、
适合休闲的乡村农场，
把农场搬进城市，发展家庭种植、文创体验、农事教育、萌宠乐园等多种创新创业项目亲子活动
上海天空菜园种植蔬
菜和水
果等
购物中心屋顶商业
运作菜地出租及托管
服务儿童教育及
果蔬餐饮
以地主模式运营，即先与购物中心物业方签
订协议，按照前3年免费，之后按一定比例进
行受益分成的方式获得屋顶10年以上的使
用权，然后以种植箱为单位租给消费者
农业生产、
儿童教育、休闲观光
湖南省蔬菜研究所屋顶菜园种植蔬
菜和花
卉等
办公楼
楼顶
学校及科研单位运作非盈利
由课题组负责管理，课题组将园艺景观设计与蔬菜栽培巧妙结合，打造了兼具学习教育和观赏休闲功能的都市屋顶蔬菜栽培展示基地，为都市居民在家中打造微缩版菜园、怡情养性、体验收获提供了一定的参考
科学研究、科普教育
日本涩谷表参
道屋顶菜
园
种植蔬
菜瓜果、香料及药材
商业住
宅楼顶
商业运作出租菜地、售卖农产品本地生产和本地消费，成立了银座农园株式会社统一管理，租赁地块由租用者自行管理农业生产、
邻里交流
东京轨
道交通Ogikubo 站屋顶菜
园
种植蔬
菜和花
卉商业建
筑屋顶商业运作出租菜园并提供托管服务以综合体的概念开发，除通勤换乘功能外，还包括商业、餐饮等业态
休憩社交
泰国萨玛萨特城市屋顶农场种植粮
食、
蔬菜、
草药 泰国国
立法正
大学屋
顶
学校及科研单位运作非盈利
将现代景观建筑与传统农业创意结合，提供
解决城市化造成的粮食和水资源短缺问题的方案，并为学校创造了一个综合循环经济，融合了可持续
食品生产、可再生能源、有机废物、水资源管理和所有的公共空间农业生产、生态环保、屋顶绿化， 保护生物 多样性美国
盖瑞康莫尔屋顶花园种植花卉和蔬菜青年活动中心屋顶学校及科研单
位运作售卖农产品为青少年提供课后学习空间；为建筑降温，减少能源消耗；吸收雨水，减少雨水径流量科普教育、园艺生产、生态环保
纽约布鲁
克林农庄
种植
蔬菜、
饲养蛋
鸡、养殖蜜蜂
仓库楼顶商业运作观光采摘、售卖农产品、婚礼宴会场地租赁、提供都市农业和屋顶绿化咨询服务及
安装服务
收集厨余垃圾、废弃木片和锯末等废气物并转化成肥料；产品在当地农夫市集售卖，也供应CSA（社区支持农业）会员和几家餐厅；组织电影放映会、开展社区活动
农业生产、生态环保
英国
伦敦
Crossrail 站台屋顶花园种植景观植物交通站台楼顶商业
运作剧场演出等商业收益通过传承文脉，再现英国引种全球植物的辉煌历史，同时发挥其交通功能历史传承、
环境美化
荷兰
Dakakker 屋顶田园养殖蜜
蜂、
种植蔬菜和花卉办公楼楼顶商业运作
观光采摘、旅游餐饮、课程学习、销
售适于城市楼房
空间种植的蔬菜花卉和种植材料
除一名农艺师管理日常以外，这座屋顶农场
基本上由喜爱园艺的志愿者负责维护
农业生产、科普教育、休闲观光
比利时斯蒂文· 伯克尔斯 屋顶农场养鱼、
种植蔬菜
和花卉
农贸市场屋顶个人
运作
向附近或周边地
区的消费者销售
农产品
利用农贸市场冷藏肉类产生的废物热能保持
养鱼池的温度，而养鱼用的部分废水被生物
过滤器处理后，又被用来滋养灌溉水培的蔬
菜或花卉，利用太阳能电池板为农场供电
农业生产、生态环保
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方出于人身安全考虑并不愿意开放和利用屋顶。二
是屋顶产权归属和利益分配的问题。除单位、企业
等机构建筑及私人宅院屋顶产权归属清晰外，国内
多数小区的屋顶归全体业主所有，实施屋顶农业很
难统一意见，经营所获利益如何分配也是值得思考
的问题。三是技术和人才问题。屋顶农业涉及了建
筑、农业、城市规划设计等多种行业，需要多方面的
专业人才共同参与完成，但目前从事屋顶农业的专
业型人才不多，各行业人才之间暂时还没有形成协
调联动关系，这也在一定程度上制约了屋顶农业的
发展和推广。
2.2 阳台农业
阳台农业即利用城市居民阳台空间发展农业，
这是适合都市居民在家中开展的一类楼宇农业活
动。多数学者认为，阳台农业最早出现于欧、美、日
等发达国家，其中美国的阳台农业最发达[3]。在美
国[4]，84%的家庭至少开展一种阳台农业活动，其
中栽培蔬菜和花草最受欢迎。栽培季节，人们平均
要花费3～4 h在家里进行种植，阳台上产出的蔬
菜约占居民日常食用蔬菜总量的20%～30%。美
国园艺户外用品的需求很大，早在2009年，美国园
艺户外用品的市场就已占据全球市场总额的40%，
位居第一。在英国[5]，2008年皇家园艺协会联手
全国储蓄与投资协会发起的“自己种菜”运动，让
伦敦市多了许多充满有机蔬菜的阳台和花园。在印
度[5]，孟买的阿德里安娜最先在家里的露台上种植
蔬菜和草药，同时她还开办讲习班和培训教会居民
如何在阳台上开展农业活动。日本蔬菜园艺学专家
藤田智出版的《在阳台上种菜》、韩国种菜达人朴
熙兰出版的《我的幸福农场》等书籍不仅在日本、
韩国掀起了一股阳台农业热潮，而且也在一定程度
上带动了中国阳台农业的发展。因为阳台农业在北
京、上海等地刚兴起时，不少居民在家里种菜就以
日本、韩国的阳台种菜书籍为参考。近年来，阳台农
业已从传统的土壤栽培模式逐渐发展衍生出管道
水培、固体基质栽培、气雾栽培等多种种养模式，其
中鱼菜共生种植系统备受国内外学者的推崇[6-9]。
鱼菜共生种植系统[10]是指将水产养殖与水耕栽培
这两种农业生产方式结合起来，通过科学合理的设
计，利用蔬菜充分吸收鱼类排泄物中的养分来净化
水体，净化后的水再流回鱼池中使用，达到鱼菜科
学协同共生的一种可持续发展的新型农业系统。随
着现代科学技术的发展，人们开始在鱼菜共生系统
中利用物联网和人工智能等技术，即通过安装光、
温、水、气等各种传感器、智能芯片对鱼菜共生系统
中的鱼菜生长状况、营养液浓度等进行实时监控，
通过数据分析，依据不同鱼菜品种的生长习性及生
长规律，及时调控鱼菜生长所需水温、环境温湿度、
光照、CO2浓度、营养液比例等，实现鱼菜的精细
化管理，进而提高鱼菜的产量和品质[10]。
阳台农业让城市居民在家中体验现实版开心
农场成为可能。然而，阳台农业在正式步入居民家
庭的过程中也遇到了一些难题。一是居民在阳台上
开展农业活动主要受个人兴趣驱动，在缺乏专业知
识和技术指导的情况下，居民常常无法及时解决种
养过程中遇到的实际问题，导致种养失败率较高，
积极性受到打击后兴趣容易减弱。二是农业种养活
动需要一定的时间周期才能收获，居民常常会在国家
（地区）
案例
活动
种类
建筑
类型
运作
方式
收入来源特点功能
以列
Green in
the City
屋顶农场
水培种
植绿叶
蔬菜
购物中
心屋顶
商业
运作
售卖蔬菜、水培系
统和教育工作室服
务
每月产出1万棵绿叶菜，一次轮作17种不同
的蔬菜，共有2个温室，用深层水植泡沫筏系
统种植蔬菜，有鸟类栖息地、苗圃、屋顶蜂房
及蝙蝠洞等
农业生产，保护
生物多样性，提
升公众食物危
机意识
澳大
利亚
墨尔本伯
恩利大学
绿屋顶
花园
墨尔本
本土植
物
伯恩利
校区行
政楼顶
学校及
科研单
位运作
非盈利
该绿屋顶是一种低水耗、低养护浅根系耐
旱乡土植被模式，利用乡土植物，营建鸟类、
昆虫和爬行动物的适宜生境，充分改善屋顶
绿化生物多样性功能，以较少的投入发挥较
多的生态功能，从而形成良好的可持续发展
途径
农业生产、生态
环保、屋顶绿
化，保护生物多
样性
表续
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蔬菜园地等待期里因为没有成就感而失去耐心，放弃种养。三是采取土壤栽培或废物循环利用等方式开展阳台种养活动，常常会由于居民管理不到位而滋生蚊虫，产生刺鼻气味，容易出现室内脏、乱、差现象。来自家人的反对成为终止阳台种养活动的原因之一。四是目前市场上的无土立体栽培装置、鱼菜共生装置等阳台农业栽培设施设备种类较少，价格普遍较高，可以种养的农作物种类不多，同时种植效果也难以满足居民期待。以上原因，导致阳台农业半途而废的案例居多，长期坚持下来的较少。2.3 室内农业
室内农业是指在室内有限的空间中竖向发展农业，并利用多种科技手段提高农业产量、处理废弃物和节能减排，是一种适合在城市高楼大厦内发展的农业模式。植物工厂、垂直农场是室内农业常见的业态类型。植物工厂的概念最早是由日本学者提出来的，它是指利用智能计算机和电子传感系统对设施内植物生长的温度、湿度、光照等环境条件进行自动控制，使植物不受或很少受自然条件的影响，从而实现植物周年连续生产的一种高效生产方式。植物工厂的出现让农业生产摆脱自然生态的束缚成为可能。垂直农场的概念由美国迪克森·迪斯波米亚教授于2003年在《垂直农场》一文中提出，当时垂直农场面临的难题是控制温度和光[10]。2012年新加坡建立的Sky Greens 农场利用专利技术解决了垂直农场能耗超高的问题，并成为全球第一个正式营业的垂直农场[11]。
随后，新加坡先后有7个受政府许可的垂直农场在生产蔬菜，养殖鱼和蟹。2017年，荷兰Dronten 镇开放欧洲第一家垂直农场，该农场占地面积900平方米却拥有3 000平方米的种植面积，主要生产无农药生菜[12]。美国新泽西州纽瓦克市的AeroFarms 农场自称世界最大的垂直农场[12]，占地面积6 500平方米，负责人称每年可产90万公斤食物，比户外农田产量增加75%，耗水则可减少95%。
和传统的农业相比，植物工厂和垂直农场等室内农业在封闭的高科技环境下开展生产，可以灵活控制光照、水分、养料等条件，实现高品质农产品或水产品的批量化无菌生产。在室内农业条件下，农作物产量可以提升 5～10倍，水产品产量可以
提升10～20倍。同时，室内农业可以根据农场规模灵活开展科普教学、观光游览等活动。但由于当前技术条件的限制，适合室内批量生产的植物种类并不多，许多植物工厂和垂直农场尚未能够全年生产，全球真正盈利的案例屈指可数。
3 楼宇农业发展探讨
据统计[13-14]，我国闲置的屋顶面积大概有100亿平方米，其中全国已开业的4 000家商业购物中心可利用的绿种植空间就超过3 000万平方米。如果能够将“绿、低碳、环保”的楼宇农业与商业运营模式结合起来推广，未来我国楼宇农业的发展潜力巨大，探索以下几个方面的工作有利于促进城市楼宇农业发展。
3.1 优化行业顶层设计，完善立法和监管
作为一种新的农业经济发展模式，楼宇农业是否能够顺利实施，首先离不开政府及有关部门的支持。政府及有关部门可在借鉴国内外成功案例经验的基础上，做好行业顶层设计，探索将楼宇农业纳入城市整体发展规划，制定出台相关法律法规，明确规定城市新建建筑要将楼宇农业作为配套绿化的一部分纳入规划设计，并明确商业建筑及小区住宅屋顶等楼宇空间的产权及其归属。同时，对于当前符合行业实施安全规范和标准的公共建筑，允许探索实施楼宇农业，准予办理工商登记和经营许可等相关手续。此外，还要加强行业监管和规范，明确具体的监管部门或机构。监管部门一方面要及时研究制定不同业态楼宇农业的实施规范和标准，另一方面也要对非法利用楼宇空间或使用不当等情况加强监管，避免出现“多头管”或“无人管”等行业乱象。
3.2 培育新型经营主体，探索适合我国国情的开发经营模式
新兴业态能否快速发展起来，关键看三点：一是能否解决当下社会存在的痛点；二是经营利润是否可观；三是业态体量是否足够大。前文所述楼宇农业的功能已表明楼宇农业可以解决食品安全等诸多社会痛点，这里不再赘述，而经营利润和业态体量则完全由市场行为决定。有关部门可以市场为导向，培育新型经营主体，广泛吸引社会资本参与，
