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在墙上种水果?欧洲土大棚的前世今生

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(较原文略有删改)

如今,我们常常被教导说:要多食用当地食物和时令食材,因为其它食物牵涉到长途运输,要么是在高耗能的温室中种植的。这背后都隐藏着许多不必要的能源消耗。

但情况并非历来如此。16到20世纪期间,城市农民仅依靠着可再生能源,就将地中海的水果和蔬菜,种植到了英格兰和荷兰等北部地区。

中世纪的温室是这样的一番景象:作物在硕大的“果墙”的包围下生长,果墙能储存来自太阳的热量,并在夜间释放,形成比实时温度高10°C以上的小气候(microclimate)。

到了19世纪末,果墙摇身一变,成为完全被玻璃覆盖、靠能源加热的设施建筑,也就是如今大家印象中的玻璃温室。玻璃的热质量(即储存热量的能力)极低,这让里边的热量几乎瞬时流失,与它的前身——果墙——在逻辑上背道而驰。

当代温室大棚常常位于冬季温度较低的地区,需要大量能源投入。能耗主要集中在加热设施的运转、人工补光的照明设备和湿度的控制设备上。

根据联合国粮农组织(FAO)的报告,在玻璃温室中种植的作物所需要的能源消耗,是在户外农田中种植的相同作物的10到20倍。就拿西红柿和辣椒[1]来举例吧,如果要在新型温室中种出一公斤蔬菜,需要耗费大约40兆焦耳(MJ)的能量。这使温室种植作物的耗能强度形同生产猪肉(在美国,每公斤猪肉生产需要40-45MJ)[2]。

在墙上种水果?欧洲土大棚的前世今生

荷兰风格的全玻璃温室。图片|维基共享资源

在世界上最大的温室作物生产国荷兰,单是2013年一年间,就有大约1.05万公顷的温室,总共使用了120皮焦(PG, 1皮焦等于1000兆焦耳)的天然气——这大约相当于所有荷兰客车在一年里所使用的化石燃料量的一半[3]。

既然玻璃温室如此耗能,它为何会在19世纪末20世纪初取代果墙呢?本文中,我来给大家介绍一下这个低能耗、高热质量的“果墙”究竟是什么东西,在欧洲各国都有哪些应用,以及它退出历史舞台的缘由和仍保有的应用价值。

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“果墙”的发端

现代玻璃温室的设计与其中世纪的原型截然不同。最初,在温带地区生产喜热作物,或者延长本地作物的生长季,根本不需使用任何玻璃。

1561年,瑞士植物学家康拉德·盖斯纳(Conrad Gessner)描述了受太阳照热的墙壁对无花果和红醋栗成熟的影响:离墙近的红醋栗比离墙远的红醋栗成熟得更快。盖斯纳的观察促成了果墙在西北欧地区的遍地开花。果墙会在白天反射阳光,改善作物的生长条件。它还能吸收太阳热量,并在夜间缓慢释放,防止霜冻的损害。

最初的温室原型是罗马人在公元二世纪发明的。不幸的是,当西罗马帝国崩溃时,这项技术也随之湮灭。罗马人可以生产大型玻璃板,并紧靠着砖墙建造温室。他们的技术在19世纪才被荷兰人超越。然而,罗马温室始终是富人的玩物,从未成为大宗食品生产的基础设施。中国人和韩国人在中世纪之前或其间也建造了温室。他们用油纸作为透明的覆盖物,所有这些温室都有厚实的墙壁,以保留来自太阳和辐射供暖系统的热量(比如中国和韩国的炕)。

在墙上种水果?欧洲土大棚的前世今生

在英国的“果墙”实践。图片来源|维基共享资源

除了保热以外,“果墙”还能保护农作物免受寒冷的北风影响。突出的屋顶瓦片或木制檐篷经常可以为果树遮挡雨水、冰雹和鸟粪。就这样,果墙的南侧就形成了较为温暖的全天24小时的微气候。

果墙出现在所谓的小冰期(Little Ice Age)的开端,那是欧洲特有的一段寒冷时期,大约从1550年持续到1850年。在果墙技术传开之后,法国人迅速开始通过修剪果树枝来改进这门技术,使得果树可以固定在墙上的木框上。

在墙上种水果?欧洲土大棚的前世今生

法国人改良后的“果墙”设计图。

这种被称为“墙树(espalier)”的做法,使它们能够优化对现有空间的使用,并进一步改善作物的生长条件。他们将果树种植在离墙壁有一定距离的地方,从而为地下的根茎留足空间。这样的考虑不仅能保证良好的空气流通环境,同时也能够减少害虫。

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“果墙”应用一:巴黎的桃墙

最初,果墙出现在欧洲富人的巨大的花园中,如凡尔赛宫。后来,法国的一些城市逐渐发展出了以果墙为基础设施的都市农业。最引人注目的例子是巴黎郊区的蒙特勒伊(Montreuil),桃子在那里得到大规模的种植。