将受控环境下的城市农业与加拿大传统的农业进行比较

《Agronomy for Sustainable Development》：Comparing controlled-environment-urban agriculture to conventional agriculture across Canada

城市环境控制农业的低碳潜力与能源依赖关系研究，分析显示其在节水、节地方面优于传统农业，但气候变化影响因子达0.8-25倍，与区域能源结构密切相关，碳密集型电网地区（如阿尔伯塔省）排放超标，而低碳电网（如魁北克省）可降低至市场平均以下。研究提出需优先在低碳电网或邻近可再生能源城市部署此类农业系统。

　　

摘要

世界人口的增长和城市化进程要求我们重新评估城市获取食物的方式。城市食品系统依赖于工业化农业和漫长的供应链，这些因素对环境产生了显著影响。有人认为，城市内的受控环境农业可以通过缩短供应链并在室内高效生产食物来提高城市食品系统的可持续性和韧性。然而，由于全年碳强度和采购策略的差异，其在不同地区和不同能源电网组合下的表现仍不明确。这限制了我们将研究结果推广到更广泛情况的能力，以及优化受控环境系统以获得环境效益。为填补这一空白，本研究考察了加拿大城市中受控环境生菜种植的环境影响。研究结果表明，这种种植方式具有环境效益，例如相对于传统农业，它减少了（或至少与传统农业相当）的水资源和土地使用。然而，由于高能耗，其对气候变化的影响是传统生菜的0.8到25倍。在阿尔伯塔省等高碳密集型电网地区，每公斤生菜的排放量超过了传统农业。相比之下，在魁北克等低碳能源电网省份，其对气候变化的影响与市场平均水平的生菜相当，甚至远低于加拿大温室的排放量。本研究强调了环境绩效、能源来源和地理之间的相互作用，为了解受控环境农业在何种条件下可以实现低碳发展提供了见解。由于在寒冷气候下受控环境生产的能源强度较高，因此应优先在低碳电网的城市中推广这种农业，或与附近的可再生能源结合使用，以实现其供应本地农产品和促进低碳城市食品系统的潜力。

世界人口的增长和城市化进程要求我们重新评估城市获取食物的方式。城市食品系统依赖于工业化农业和漫长的供应链，这些因素对环境产生了显著影响。有人认为，城市内的受控环境农业可以通过缩短供应链并在室内高效生产食物来提高城市食品系统的可持续性和韧性。然而，由于其碳强度和采购策略在全年存在差异，其在不同地区和不同能源电网组合下的表现仍不明确。这限制了我们将研究结果推广到更广泛情况的能力，以及优化受控环境系统以获得环境效益。为填补这一空白，本研究考察了加拿大城市中受控环境生菜种植的环境影响。研究结果表明，这种种植方式具有环境效益，例如相对于传统农业，它减少了（或至少与传统农业相当）的水资源和土地使用。然而，由于高能耗，其对气候变化的影响是传统生菜的0.8到25倍。在阿尔伯塔省等高碳密集型电网地区，每公斤生菜的排放量超过了传统农业。相比之下，在魁北克等低碳能源电网省份，其对气候变化的影响与市场平均水平的生菜相当，甚至远低于加拿大温室的排放量。本研究强调了环境绩效、能源来源和地理之间的相互作用，为了解受控环境农业在何种条件下可以实现低碳发展提供了见解。由于在寒冷气候下受控环境生产的能源强度较高，因此应优先在低碳电网的城市中推广这种农业，或与附近的可再生能源结合使用，以实现其供应本地农产品和促进低碳城市食品系统的潜力。