何心怡?邝芸?詹春美
摘 要：立体农场概念被提出以来，一直因成本问题未被很好推行。随着超级城市的增加，立体农场的优势越来越明显。然而，立体农场成本高的问题并未得到很好解决。笔者通过研究立体农场的现状与未来发展需要，将其设计成低成本模块组合的形式，设想两种运营路线，与乡村振兴结合起来，控制建设成本，提高产出利润，寻求一套立体农场可持续发展的商业模式。
关键词：立体农场；低成本；模块组合；乡村振兴；商业模式
引言：2021年第18期《求是》杂志公布，我国超大城市增至7个，特大城市增至14个，随着社会进步与科技的高速发展，城市人口将持续攀升，这给我国有限的土地带来了巨大压力，继而粮食供给也出现紧张的局面。在这种大趋势下，立体农场前景光明。本研究将立体农场与乡村振兴结合起来，尝试设计一套商业模式下的立体农场，一来缓解土地及粮食带来的压力，二来创造一种有特色的农场经营模式。对于立体农场如何寻求一条商业之路，笔者做如下思考：
（1） 既要走商业化道路，必然把盈利放在首要位置，这也是保证立体农场可持续发展的重要途径；
（2） 目前立体农场的主要问题在于成本高，投入产出比例失衡，需加大产出同时控制成本。可通过什么途径加大产出？应该从哪些方面压缩成本？
（3） 商业模式的发展除了成本产出等因素，还要有特色，我们该呈现怎样的特色？
针对上述问题，笔者提出将立体农场与乡村振兴结合起来，发展多元产品的经营方式，探讨一种新型的、可持续发展的立体农场商业模式。
一、项目概况
将农场的基地定在相对靠近城市的农村，一来节省建设成本、方便将产品运输到附近城市，二来可为当地人提供就业机会。基地建筑采用钢架为承重结构，集装箱为主体部分。主要有两种产品销售模式：一是将粮食直接运输到附近城市销售，二是在基地所在地发展以立体农场为中心的“农家乐”，形成独特的乡村旅游业。
二、设计构想
1.基地构建模式
建筑以钢架作为主要承重结构，集装箱作为主体部分，这样可以将建筑自由组合、拼接、移动。选择集装箱作为主体有以下原因：①我国是集装箱第一大生产国，也是集装箱改造建筑的生产大国，目前许多港口都有大量废弃集装箱，绝大部分完好无损；②成本低，坚固耐用，单个集装箱可承重约30t，耐腐蚀，可塑性高，可回收利用。③运输很方便，20英尺的集装箱恰好与货车尺寸相适应。④搭建起来简单，除了应用单体集装箱以外，还可以通过多个集装箱拼凑的方式解决功能需求，有横向串联、竖向组合、打通、相交、错位和悬挑等多种组合方式。将集装箱以一定逻辑叠放、穿插，以此在有限空间种植更多作物，另外合理设计农场工作人员工作、巡查空间。
2.产品线
产品线主要分两条：（1） 将种植所得粮食作物直接运往附近城市菜市场销售，同时可作为菜市场、酒店、学校等单位的果蔬供应商；（2） 在当地农村发展特色“农家乐”，以基地为中心，建设餐厅、采摘园、云种植区域等，形成别具一格的农旅线。
两条产品线都可以让当地村民参与进来，他们有突出的优势：丰富的农作物种植经验，不管是在基地工作还是服务客户都能发挥重要作用。另一方面，能解决部分村民的就业问题，带动当地经济发展。如此，形成一条明确的乡村振兴路线。
3.运营模式分析
基地建设方面：立体农场最大的优点是产量高，运输成本低。随着物流业和农业信息化的进步，运输成本占农业成本的比例越来越低，但LED灯的成本和搭建农场的成本还是偏高的。我们还应该考虑到，播种、耕耘、收获，这是人类的行为天性，而且现代社会越是高度智能化，“回归自然”的呼声越高。这也是为什么很多城市居民在自己家中有限的空间内进行种植活动。以广州城市居民为例，每10户就有7户居民在自家商品楼内种植蔬菜、水果、花卉等，甚至有不少居民将小区周围未建设的空地开荒种植。对于这部分人来说，种植不仅是为了收获果实，更是精神的寄托，甚至是一种娱乐的方式。因此立体农场最初实施的场地是城市私人住宅，也得到了很高的关注度和热烈的追捧。然而，经过多次的实践，这样的立体农场均以失败告终，相关的技术也停滞不前，原因显而易见：城市房屋空间非常有限，而且布局、朝向等问题直接影响种植效果。另一方面，设备不成熟，用户缺乏专业的指导和管理，导致维护成本太高；城市土地资源紧缺，房价高昂，也会让立体农场的成本显着上升。针对这一系列问题，笔者设想将立体农场选址在城市附近的农村是一个相对可行的选择，其优点有三，首先农村地价便宜。以粤北地区农村土地为例，近年来由于农民工队伍壮大，农村很多农田出现了荒废现象，若是有人租用土地，价格可低至200～300元/亩/年；其次选址城市近郊，运输成本不高。集装箱可直接装车，在目的地将瓜果蔬菜采摘下来售卖；最后政策上鼓励企业带动农村经济发展。2017年12月29日，中央农村工作会议首次提出走中国特色社会主义乡村振兴道路，让农业成为有奔头的产业，让农民成为有吸引力的职业，让农村成为安居乐业的美丽家园。在这样的大环境下，具有创新性的立体农场理念立足于农村，具有很强的代表意义，我们的项目正是乡村振兴政策强有力的践行者。
基地建筑结构采用钢材为框架结构，将集装箱以合理的逻辑叠放方式插入、交错、拼接，将灌溉、照明、种植等系统集成在集装箱里，形成独立的种植系统，大小可根据需求直接调整，如此模块化的设计提供多元化产品。集装箱建筑是一种新兴的建造体系，其具有可塑性高、成本低廉、移动方便、稳固耐用、可回收利用等优点，成为各大建筑设计师的宠儿，世界各地用集装箱设计改造的住宅、商铺也层出不穷。因此，利用集装箱作为建筑主体，是切实可行的方案。与传统农场一样，立体农场的最终目的是给居民提供粮食，其销售形式也必然会有重合之处，最直接的方式是给附近城市菜市场、超市、餐厅、学校等场所供应。立体农场不靠天气，不占可耕地，平均每亩地的产出会越来越高，且容易控制污染，不用化肥农药，产品的产量和安全健康更有保证，这些优势都可以为其打开销路。这种模式具体的运营流程是：早上5点，挑选作物已经成熟的集装箱，用起重机抽出装车，7点运输到就近城镇菜市场，开箱售卖。因培养基质一起被运输过来，可以一直保持作物的新鲜度。同时，将部分产品运输到各合作单位。当早市结束后，还可将剩下的作物运输到另一批需要的单位点，学校、超市、餐厅等。中午12点将集装箱运回基地，培养下一批农作物。第二条产品线因地制宜，以基地为中心，开展集农家乐、乡村旅游于一体的特色项目。据调查，每10户城市家庭就有9户曾经参与过农家乐活动。农家乐是以农家院、农家饭、农产品等为吸引物，提供农家生活体验服务的经营形态，它是一种新兴的旅游休闲形式，一种回归自然从而获得身心放松、愉悦精神的休闲旅游方式。农家乐周围一般是美丽的自然风光，空气清新，氛围轻松，是缓解现代人精神压力的好去处，也是儿童体验大自然的理想之地。近日，教育部正式印发《义务教育课程方案》，将劳动从原来的综合实践活动课程中完全独立出来，并发布《义务教育劳动课程标准（2022年版）》。其中说到，要求中小学生参加农业生产劳动——种植与养护数种当地常见的蔬菜、盆栽花草、果树等。据此，基地可针对儿童开展种植教育活动，研发针对儿童的种植设备等，既丰富了产品线也能起到积极正面的宣传效果。
围绕着这两种运营模式，农场的整体规划以基地建筑为中心，开设农家餐馆、立体采摘园、农场参观体验区、云种植区域等，致力于打造一个特色鲜明的立体农场旅游休闲区。
三、技术可行性分析
据统计，全球有200多万个集装箱处于闲置状态，国内许多码头也有大量废弃集装箱，且单个都可以进行二次利用。把集装箱作为建筑体，在世界范围内历史已久。标准集装箱，像乐高积木一样，它可以组合创造出几乎任何东西。它们是完美的临时建筑、公共建筑、家庭住宅及其他混合功能的建筑。集装箱建筑尤其适合在郊区搭建，且有很高的流动性，被应用在各种领域，比如博物馆、艺术馆、体育馆、幼儿园等，英国女王的钻石婚庆典期间，建筑师们曾在女王的温莎堡建造一座由75个集装箱构成的临时酒店，为600名来自世界各地的表演者提供住宿。集装箱观赏性、可塑性、居住体验俱佳，种种用途也证明集装箱承重性强，其具体规格及对应承重如下图。应用在立体农场建筑体时，其功能结构方面，需要在农场内设计工作人员办公休息场所，将这些集装箱表层进行处理，比如涂装保温及加固材料，保证基本的舒适性。种植模块通过无土栽培、氧气及二氧化碳控制系统、自动灌溉系统、照明系统，保证每个模块能独立运作，其中，照明系统需要耗费大量能源，这也是立体农场成本高的最主要原因之一。可以根据格局设计适当引入自然光，使用太阳能光板以及风能收集装置生产能源，以减少电能消耗。在建筑顶部及周围设置雨水收集装置，利用水回收装置合理利用水资源。通过各种技术装置节省能源消耗，达到降低成本、生态节能的目的。
为降低农场能耗，需要利用多种技术措施加强能源的利用。在楼顶安装风能及太阳能发电装置，以供给集装箱内LED灯能源及循环灌溉系统用电，同时考虑建筑南向种植对光照需求更高的作物，北向适当增加LED光照。建筑顶部设置雨水收集装置，进行回收处理供给灌溉系统。
现阶段我国农业的基本现状是“大国小农”，农业产业发展仍然受限于农业从业人员匮乏、年龄老化、农业用地减少等问题，那么利用互联网技术以及高新技术发展智慧农业，以此改变传统农业生产方式，是当代农业发展的必然趋势之一。智慧农业以农业信息化和人工智能为基础，可实现更精准的农业种植，农业管理系统也更加智能化。基地两条产品线的开展，可建立一个智能管理系统。每一个集装箱的农作物生长情况都记录在系统内。工作人员通过该系统确定即将成熟的作物集装箱，抽出集中装车运走。同时，该系统对于运出在售卖点的集装箱有一个统筹调配的能力，不同的市场蔬菜售卖情况不同，货物会有富余及紧缺的情况，系统及时通知不同市场点，根据距离富余的点将货物运往紧缺的点，以此达到整体良好的销售成绩。我们还应该考虑到，很多居民依然希望自己能拥有农场，以便时刻体验种植的乐趣。对此，可在基地开设“云种植”模式，消费者可以在基地认领种植箱，自己种植，定期打理，工作人员看管，通过智能系统随时查看自己产品的生长情况。对于想在自家完成种植全过程的消费者，可以在基地购买培养组件，在工作人员的指导下在家安装使用，建立线上点对点指导工作。
四、社会意义解析
项目的乡村振兴路线是比较明确的。第一，产业振兴。传统农业精耕细作，生产水平低、剩余少、积累慢，产量受自然环境条件影响大，因此农产品生产很难成为当地的高收入产业。立体农场规避这些缺点，产量高产出快，同时能有效控制成本：①租地费用低。以广州增城、从化、清远、河源等地的农村为例，农村土地有大量闲置荒废，土地租金根据是否近水源以及交通要道，租金从100元/亩至1100元/亩不等。②人力成本相对较低。可就地招聘村民，培训后在农场工作。村民对于种植经验丰富，在照看作物，指导消费者种植等方面可以发挥经验优势，节省人力成本。综合这些优势实现当地农产品产业的振兴。第二，人才振兴。近年来，进城务工人员逐渐攀升，2020年2月28日，国家统计局发布2019年国民经济和社会发展统计公报，数据显示：全国农民工总量29077万人，比上年增长0.8%。其中，外出农民工17425万人，增长0.9%；本地农民工11652万人，增长0.7%。从不同地区看，东部地区农村户籍劳动力中进城务工人员占54.9%，其中，外出进城务工人员占20.2%，本地进城务工人员占34.7%。长期居住在农村的只有老人和留守儿童，这也导致农村大量田地荒废，经济发展缓慢。我们的项目除了解决部分村民就业，更是需要培养一批研发人才，这便会吸引年轻人回到家乡就业，逐渐实现人才振兴。第三，文化振兴。农场的经营路线多样，第一条路线保证基础盈利，第二条路线除了盈利，能让消费者参观了解到现代农业给生活带来的变化，形成科技兴农的文化中心。综合以上因素，我们的项目在乡村振兴方面有着独特的优势，是乡村政府扶持的优良对象。
五、结语
本项目将立体农场建设在农村，以处理之后的集装箱为主要建筑材料，将种植、灌溉、照明系统集成在一个箱内，每一个集装箱为一个独立可移动的模块农场，将模块以合理的方式组合成一个大型的立体农场。设立线下销售农产品、开发农旅商业中心两种经营模式，保证商业利润的同时降低成本。致力于打造一种可持续、独特的立体农场商业模式，为立体农场的发展提供一种新的思路。
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作者简介：何心怡（1991.01— ），女，汉族，江西赣州人，硕士，广东岭南职业技术学院，工业设计专任教师，研究方向：产品设计。
