宾夕法尼亚州立大学 这张图显示了重叠的土地面积，研究人员用它来估算芝加哥中心点特定半径范围内有效人口与土地基数的关系
荣誉:克里斯蒂娜·科斯特洛/宾夕法尼亚州立大学 虽然城市农业可以在支持美国许多主要城市的食品供应链方面发挥作用——促进食品多样性、可持续性和食品系统本地化——但指望屋顶花园、社区地块等为大都市人口提供大部分营养是不现实的
这是一组研究人员的结论，他们分析了芝加哥人口的营养需求，计算了通过最大化城市农业可以在城市生产多少食物，以及在城市附近需要多少耕地来种植其余的作物
该研究首次评估了满足粮食需求所需的土地，同时考虑了一系列营养需求，而不仅仅是卡路里或数量
宾夕法尼亚州立大学农业科学学院农业和生物工程助理教授、首席研究员克里斯汀·科斯特洛说:“全国各地都对本地化食品体系和都市农业有着极大的热情。”
“我们想确定城市农业究竟能提供多少营养——找出什么是可行的——以及需要多少土地来满足人口的需求
" 现在，随着新冠肺炎大流行暴露出食品供应链的弱点，对食品系统本地化的关注变得更加强烈，尤其是在大城市及其周边地区
科斯特洛指出，回答城市农业实际能贡献多少粮食的问题比以往任何时候都更加重要
例如，最近的一项研究发现，波士顿30%的水果和蔬菜需求可以通过基于土壤和屋顶的城市农业来满足
科斯特洛指出，随着人口和财富的增长，城市粮食需求将会增加，这对实现经济、环境和社会可持续性提出了相当大的挑战
与此同时，更多的人生活在城市环境中
2018年在美国
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，82%的人口居住在城市地区，预计到2050年将增加到89%
科斯特洛说:“城市农业之所以有吸引力，是因为它使用了目前不用于粮食生产的土地或屋顶，可以增加栖息地和生物多样性，加强雨水管理，提供水果和蔬菜，从而产生积极的营养效果。”
“然而，水果和蔬菜不含足够的卡路里、蛋白质或其他关键营养物质，如维生素B12，无法满足人类的全部需求
" 科斯特洛解释说，在屋顶的土壤中种植通常是有限的，不需要对屋顶进行重大改造，这通常是不可行的
为此，水培或垂直耕作系统可能是优选的
水培系统最适合生产绿叶蔬菜，如羽衣甘蓝和莴苣，以及草本植物
这张地图显示了芝加哥市区140英里范围内的农田和牧场的分布
荣誉:克里斯蒂娜·科斯特洛/宾夕法尼亚州立大学 在这项研究中，研究人员计算了有或没有城市农业食品生产的芝加哥和邻近社区满足需求所需的土地，他们从两个方面进行了估算
一个使用城市和传统耕作方法的平均产量；另一个使用优化技术，利用尽可能小的土地生产必要的养分
该小组使用美国营养学会推荐的每日食物营养需要量来估计芝加哥人口的总营养需要量
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农业部营养政策和促进中心
考虑了28种营养素
包括在研究中的食物是根据它们在美国农业系统中的流行程度和它们的营养品质选择的
科学家们根据美国农业部的建议和科斯特洛之前的研究，用一个公式估算了每种动物产品所需的土地数量
研究人员在一个模型中建立了作物和牲畜之间的联系，并使用国家库存数据来估计每公斤(约2磅)动物食品的耕地和牧场使用量
该研究使用卫星数据来定义土地类型的可用性，并纳入了美国农业部关于10年期间常规种植作物产量的数据
基于土壤的2015年和2016年生长季城市农业产量数据来自位于密苏里州的哥伦比亚城市农业中心
最近发表在《环境科学与技术》杂志上的研究结果表明，考虑到可用的耕地和牧场，如果不在食物中添加维生素D和维生素B12，就不可能在400英里范围内满足芝加哥的营养需求。目前，芝加哥主要的商品和常见的城市农业生产就是以这种方式进行的
维生素D强化，一种常见的U
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实际上，所需的半径减少到110-140英里
补充维生素B12后，半径进一步缩小到40-50英里
城市农业的引入使半径又缩小了6-9英里，增加了食物的多样性
科斯特洛说:“这项工作表明，在评估食品系统本地化的可行性时，需要包括一份完整的营养清单。”
“关键的营养强化或补充可能会大大减少满足人口营养需求所需的土地面积
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