試想在屋頂花園裡一片綠意及新鮮蔬菜，試想在小小陽台花園裡，長滿桂葉、檸檬馬鞭草和青檸羅勒等香草，都市農園是場永續運動，為屋頂、陽台及閒置空間創造新價值，不僅能種植眾多本地有機食材，更影響社會、經濟及社區。
都市農園有可能帶動全球綠色演進力量，改善都會區的經濟、永續與健康，從明尼亞波里斯、密爾瓦基、開羅到蒙特婁，都市農園與花園與日俱增，力圖善用太陽能等天然資源、推動健康生活方式，甚至是教育就業技能。屋頂農園或陽台花園大小並不重要，都市農業有助於人口稠密區，可提高經濟成長及改善飲食品質，亦可減少食品相關的碳排放量，包括運輸（食物哩程較低）及生產成本（包裝與儲存）。
都市農業可推動經濟成長，增加地方食品交換的機會，也讓蕭條都會區邁向仕紳化，同時加強環保節能計畫，如《國家地理》雜誌所言，「降低雨水逕流成災、增加遮蔽、對抗惱人的熱島效應」。在紐約市裡，都市農園正在改變社區食材生產、永續與社交模式。在水泥叢林裡務農看似抽象，但許多都市愛好者正在一步步努力，要將紐約重塑為永續之都，都市農園是場農業革命，協助改變全球都市面貌，連布魯克林區亦不例外，包括屋頂有機香草園，或是赤褐色砂石後院蕃茄架，都市農園正利用閒置或廢棄的都會空間，建立綠色烏托邦。
都市農園裡，也能生產都市蜂蜜，這也正是布魯克林養蜂場的專業，這座蜂場延伸至長島市的農莊，提供天然又風味濃厚的蜂蜜，滿足地方需求，為生產蜂蜜，蜂場在海軍場放置30座蜂巢，以協助作物授粉及增加產能。
河濱公園農場位於曼哈頓生命科學中心園區內，生產新鮮農作物，也種植各種作物，在占地15000平方英尺的面積裡，種植紅蘿蔔、白蘿蔔、甘藍菜、西瓜等，CoolHunting.com指出，農場藉由間作與播種等方式，善用農園空間，這座永續彈性空間經過設計，通風、排水、土壤替換及植物搬遷都很方便，材料也來自當地製造商。
在這個空間裡，熱愛農藝的都會民眾運用ORE Design and Technology公司的產品，每個現成可用的栽種牛奶箱各一立方英尺，共有兩層，可獨立使用，在都會環境裡，農作物在現場種植、收成、採收，直接送至一旁的用餐區及河濱公園餐廳。主廚Sisha Ortúzar拿手菜為美式菜餚，靈感皆來自農園當季食材，例如烤雞、農園沙拉、夏季綜合義式蛋餅等，各式菜單也都以農園豐富蔬菜種類為核心。
往上種植的垂直農園--根據人口預估，地球在未來五十年內將增加約30億人口，如果採用傳統的農業生產方式來生產這些新增人口所需的糧食，約需要1.2倍巴西國土(世界第五大)面積大的新生土地!然而全球適合生產糧食的土地大約有80%已被使用，面對這樣的糧食生產問題，有人開始改變傳統農作模式，有的人則開始思考把農田「往上種」有機及工業農作相融合，創造21世紀全新的耕作方式。
Marsden Farm這塊農田既非有機田，亦非工業農作地，而是將兩者混合之後，研究人員在這塊土地上創造出21世紀全新的農作選擇，讓它不但具有智慧、符合環保，而且生產力絕佳。
美國愛荷華州布恩郡是玉米盛產地的中心位置，研究人員於此分別擷取了兩種農作方法，同時運用傳統技巧和現代化學藥劑，獲得足夠的商業產量，並移除商業化所帶來的負面後果。如果此一方式能廣泛運用，即可解決現代農耕所面臨的一連串嚴重問題。
在公共科學圖書館（Public Library of Science One）所發表的Marsden Farm實驗，早自2003年便開始著手執行，美國農業部研究人員Adam Davis當時仍在就讀研究所，他跟隨著愛荷華州立大學農經學家 Matt Liebman進行實驗。Liebman專精於有害生物整合管理，也就是研究如何以自然方式，取代殺蟲劑、除草劑及合成肥料，來達到相同目的。
這不是嶄新的概念，但在過去數十年來卻一直被人忽略，因為人們習慣仰賴以簡易、化學及非永續的方式，進行大規模農作。這些非永續性的方法，的確創造了高產量，卻也製造更嚴重的問題：單種栽培可能引發災難性疾病，氮肥需求量大增，產生了抗藥性極強的害蟲和超級雜草，而且培植出暴露在有毒化學物中的新一代穀物。「目前有兩種選擇，」Liebman說，「我們可以繼續按照現今方法，在系統中加入更多的化學物，然後面臨另外一個無法有效控制的十年；或者，我們可以選擇走上整合管理這一條路。」
三套輪耕模式設計--當初受到了愛荷華州一位農夫Dick Thompson的啟發，Liebman決定重新推動有害生物整合管理，但搭配新的科技工具。在達22畝的Marsden Farm田地上，他的團隊設計了三套輪耕模式。
第一套是採取兩年輪耕的方式，以傳統方式輪流種植當地常見的玉米和黃豆，並使用大量的化學藥劑。
第二套模式，研究人員進行三年輪耕，輪流種植玉米、黃豆和燕麥，同時冬季時，在一排排穀物之間，種植紅樹林，藉此吸收空氣中的氮。到了春天，再把這些紅樹林犁平，讓它成為滋潤土壤的「綠色堆肥」。
第三套模式，則是在第四年種植紫花苜蓿，飼養動物，同時讓動物糞便成為堆肥。
農作藥劑的使用--在耕種時，研究人員仍然使用除草劑及殺蟲劑，但運用方式卻大大不同。研究人員不再定期將大量化學藥劑噴灑在植物上，而是只有在必要時使用。「我們選擇低藥劑的產品，而且盡可能少量使用。不是禁止。而是將它視為是謹慎運用的策略選項之一。」
Liebman將這些選項稱之為「特效藥」。作物其實不常需要用到特效藥，因為不同的作物，擁有不同的生命週期，反而讓雜草難以生存。至於害蟲問題，由於覆蓋作物提供了適當的棲息環境，讓食害蟲的昆蟲和鳥類得以生存，有效減少殺蟲劑使用。
新的研究報告指出，八年之後，Liebman和Davis在三年及四年輪耕時所使用的除草劑，比傳統的農耕方式，減少了8倍之多。周遭水環境中的生態毒性下降了兩個等級。此外，由於紅樹林和苜蓿起了絕佳作用，實驗中所使用的合成肥料，比起傳統農作，大幅減少了86%。
最重要的是，利用實驗的農耕方式所獲得的生產量，和傳統農作方式所差無幾。甚至在研究人員詳加計算之後發現，用環保方式所獲得的農產利潤還更加豐厚。
Liebman和Davis表示，這套系統可以加以擴大，栽種其他種類作物。雖然新的實驗是在美國進行，但只要基本原則不變：也就是順應著生態環境所提供的服務，建立一套耕種系統，即可全球適用。
「這是個很傑出的研究」，並未參與實驗的華盛頓州立大學土壤學家John Reganold說，「我們一直追求產量，卻忽略了對環境、社會和經濟造成的後果。但這套實驗顯示出，整合系統也能創造收益和高產量，而且也有利於環境。」 Jordan強調，Marsden Farm的數據資料相當完善：沒有臆測的數字，也沒有似是而非的比較，或是統計上的疏漏。被問及這套系統是否能擴大至商業規模，加以執行，他回答說：「我絕對能大聲地說，『可以』。」
Marsden Farm的影響--但他也認為在商業化之後，農作人員可能面臨更大的挑戰，因為有害生物整合管理遠比工業農牧更為複雜，需要十分熟悉當地的農作環境。據新研究顯示，傳統農作所需的勞力只佔新農作所需的三分之二，「所以這種新方式需要農夫投入更多時間和精力，而且可能需要雇用更多人手。」科羅拉多州立大學農經學家Greg Graff表示。不過，這些挑戰並非無解，只要因地制宜，設計出一套適用於當地環境的系統，應可降低複雜性。而且原本購買化學藥劑的支出，可用來雇用更多勞工。「新系統需要更多勞力，也意味著更多的工作機會，」Reganold說，「這有助於當地居民。」
一般來說，如果中西部的玉米和黃豆產量增加，當地農民便會放棄畜牧，因此美國集中型動物飼養經營模式就有增加的趨勢，同時也會引發新型疾病爆發危機和產生大量廢棄物。在Marsden Farm所運用的新方法則擁有這樣的優勢：如果可將畜牧納入農作系統中，例如，讓動物食用種植的苜蓿等，動物糞便即可成為肥料。多元且終年作物輪耕，也可對抗氣候帶來的挑戰。複雜的根部系統，不但可防止因春雨肆虐而造成的土壤流失，還可儲存多餘水分以防旱災，如此可以面對近來美國中西部極端的氣候 。
Liebman認為，如要進行農業轉型，可從小型、簡單的措施著手，慢慢發展，不須一步登天。「首先是觀念的導入，農人仍可繼續使用傳統農耕方式，再一步一步介紹更多措施，政府可同時祭出減稅或補助方式，獎勵施行新措施的農夫，如種植覆蓋作物。」Bollero說，「一旦受到鼓舞，愈來愈多人會開始試試看。」
Graff認為，現行的農業補助措施，傾向於獎勵黃豆和玉米的產量增加，而且不少遊說團體反對改革，擔心其他作物生產，將會瓜分補助款，但最終的決策，仍取決於大眾。 「有相當一大部分納稅人的錢，都透過了聯邦政府，流入農業部門。單單在愛荷華州，補助款金額大約達到10億美元，」Liebman說，「如果可以擁有更乾淨的水、減少曝曬於殺蟲劑中、孕育出更多野生棲息地，而且農夫還可維持利潤、在更健康的環境中工作，何樂而不為呢？」
有鑑於現行立體綠化牆在進行養護時，往往需要由配備具懸臂機具的操作團隊，來進行植生牆的養護與植物維生系統的維修；多種立面植栽，創造出全新的模組化、拆卸方便、施工快速、低維護管理的「垂直農園」系統。「垂直農園」就猶如裝設在建築物外牆的「綠色百葉窗」，也就是模組化的植栽槽。
由於導入環境監測系統，所以能夠適時調整方位與角度，兼具遮陽、隔熱與防盜功能。採用自動滴灌系統，將空調冷凝水、屋頂雨水與立面雨水，回收至三天供一次水的自動供水系統，大幅降低人力維護成本。模組化的設計，不但施工迅速、成本降低，也讓植生牆機構能夠同時適用於新舊建築，在綠化環境之餘，還可以改善老舊公寓防盜窗影響市容的問題。
垂直農場的構想：想像一下這樣的世界─每個城市都有自己在地的糧食來源，以最安全的方式種植，沒有浪費任何一滴水、一絲能源，而且只要乘坐電梯就可以前往販賣天然食品的商店……
環科中心在公元1980年代思考『城市污水』回收循環利用時，希望所有污水採『在地解決』方式，所以開發了EPN全功能淨水系統，不僅可以節省大量污水下水道工程費，同時可以使污水零排放。利用此一技術，可以使垂直農場水資源原問題獲得解決。因此；環科中心設計了一套12層樓的垂直農場，一方面提供城市糧食供應，一方面可以將休耕的農地做更有效的利用。目前環科中心已經完成『迷你溫室』應用於『屋頂農園』的示範，同時正在推廣『客廳溫室』及『微溫室』的應用。
美國哥倫比亞大學戴波米耶教授早在十幾年前就開始著手解決美國糧食、水資源及能源危機，他不但想得很遠大，也想得很「高」。戴波米耶的神來之筆─「垂直農場」的概念，鼓舞了全世界的科學家、建築師以及政治家。如今垂直農場將影響未來的世世代代、改變世界的面貌。
垂直農場將為我們帶來何種益處：1.一年365天、每天24小時都生產食物。／2.保護糧食作物不受不可預期及有害的天候所影響。／3.回收利用室內環境的水。／4.提供在地工作機會。／5.減少殺蟲劑、化學肥料及除草劑的用量。／6.大幅降低對化石燃料的依賴。／7.減少因為運送或儲存造成的糧食損失。／8.遏止農藥逕流。
城市垂直農園配合的關鍵技術
水資源循環利用技術：城市中寸土寸金，水處理設備必須精巧。城市污水水質複雜，所以水處理技術服務對象必須廣泛，要能涵蓋各式各樣的廢水。餵了水資源能回收『安全利用』，所以水處理系統功能必須強大，能夠將廢水水質提升到上水的水質。
廢棄物回收既資源化技術：除了廢水回收循環利用之外，農業廢棄物的循環利用，日常生活中有關食物廢棄物的循環利用，都需要完整的配套技術。
生物技術：垂直農場需要生物技術的支援，包含育苗技術、栽培技術、授粉技術、採收技術、…等等。
能源技術：垂直農場除了要充分利用陽光之外，還需要其他能源來挹注。如『結合太陽能、風力發電』的垂直農場。
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