สถาปนิก Ken Yeangได้เสนอและสร้างตึกระฟ้าอเนกประสงค์Yeang เสนอว่าแทนที่จะทำการเกษตรแบบปิดสนิทในปริมาณมาก ควรปลูกพืชในตึกระฟ้าอเนกประสงค์แบบเปิดโล่งเพื่อควบคุมสภาพอากาศและบริโภค การทำฟาร์มแนวตั้งในรูปแบบนี้เน้นการใช้งานส่วนบุคคลหรือชุมชนมากกว่าการผลิตและการจำหน่ายในปริมาณมากเพื่อเลี้ยงคนทั้งเมือง^{[ 11 ]}

นักนิเวศวิทยาDickson Despommierโต้แย้งว่าการทำฟาร์มแนวตั้งนั้นถูกต้องตามหลักการด้านสิ่งแวดล้อม เขาอ้างว่าการปลูกพืชในตึกระฟ้าจะต้องการพลังงานแฝง น้อยกว่า และก่อให้เกิดมลพิษน้อยกว่าวิธีการปลูกพืชบางวิธีบนพื้นที่ธรรมชาติ Despommier เชื่อว่าการเปลี่ยนไปใช้ฟาร์มแนวตั้งจะทำให้พื้นที่เกษตรกรรมกลับคืนสู่สภาพธรรมชาติ (เช่น ป่าไม้) ซึ่งจะช่วยย้อนกลับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นอกจากนี้เขายังอ้างว่าพื้นที่ธรรมชาติมีสารพิษมากเกินไปสำหรับการผลิตทางการเกษตรตามธรรมชาติ การทำฟาร์มแนวตั้งจะช่วยขจัดความเสี่ยงจากปรสิตที่เกี่ยวข้องกับการทำฟาร์ม^{[ 12 ]}

แนวคิดฟาร์มแนวตั้งของ Despommier เกิดขึ้นในปี 1999 ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียโดยส่งเสริมการเพาะปลูกพืชจำนวนมากเพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้าในตึกระฟ้า^{[ 13 ]}

หลายบริษัทได้พัฒนา ระบบการปลูกพืชโดยใช้ ตู้คอนเทนเนอร์ขนส่งสินค้า รีไซเคิลแบบวางซ้อนกัน ในเขตเมือง ตู้คอนเทนเนอร์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นห้องควบคุมสภาพแวดล้อมแบบโมดูลาร์มาตรฐานสำหรับการปลูกพืช การวางซ้อนตู้คอนเทนเนอร์ทำให้สามารถเพิ่มความหนาแน่นของผลผลิตต่อตารางฟุตได้ แต่การวางซ้อนตู้คอนเทนเนอร์ก็ก่อให้เกิดความท้าทายในเรื่องวิธีการเข้าถึงชั้นต่างๆ อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่า

Freight Farmsผลิต "Greenery" ซึ่งเป็นระบบที่สมบูรณ์แบบที่ติดตั้งระบบไฮโดรโปนิกส์แนวตั้ง ไฟ LED และระบบควบคุมสภาพอากาศภายในตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 12  ม. × 2.4 ม. ^{[ 14 ]} Podponics สร้างฟาร์มแนวตั้งในแอตแลนตาซึ่งประกอบด้วย "growpods" ที่วางซ้อนกันมากกว่า 100 ชั้น แต่มีรายงานว่าล้มละลายในเดือนพฤษภาคม 2016 ^{[ 15 ]} 

ในปี 2017 TerraFarms ได้นำเสนอระบบตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 40 ฟุต ซึ่งรวมถึงระบบคอมพิวเตอร์วิชั่นที่ผสานรวมกับโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อตรวจสอบพืช^{[ 16 ]}และสามารถตรวจสอบจากระยะไกลได้ มีการอ้างว่าระบบ TerraFarm "สามารถลดต้นทุนให้เทียบเท่ากับการทำฟาร์มกลางแจ้งแบบดั้งเดิม" ^{[ 17 ]}โดยแต่ละหน่วยสามารถผลิตผลผลิตได้เทียบเท่ากับ " พื้นที่เพาะปลูก 3 ถึง 5 เอเคอร์ [ 1 ถึง 2 เฮกตาร์] " โดยใช้น้ำน้อยลง 97% ^{[ 18 ]}ผ่านการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่และการเก็บเกี่ยวไอน้ำที่ระเหยผ่านระบบปรับอากาศ^{[ 19 ]}

การทำฟาร์มแนวตั้งในปล่องเหมืองร้างเรียกว่า "การทำฟาร์มแบบลึก" และมีการเสนอให้ใช้ประโยชน์จากอุณหภูมิใต้ดินที่คงที่และสถานที่ตั้งใกล้หรือในเขตเมือง นอกจากนี้ยังสามารถใช้น้ำบาดาลในบริเวณใกล้เคียงได้ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในการจัดหาน้ำให้กับฟาร์ม^{[ 20 ]}

ข้อเสนอทางสถาปัตยกรรมในช่วงแรกที่สนับสนุน VF ได้แก่Immeubles-Villas ของLe Corbusier (1922) และ Highrise of Homes ของ SITE (1972) ^{[ 24 ]} Highrise of Homes ของ SITE เป็นการฟื้นคืนชีพทฤษฎีบท ของ นิตยสาร Life ในปี 1909 เกือบทั้งหมด ^{[ 25 ]}ตัวอย่างอาคารไฮโดรโปนิกส์แบบหอคอยที่สร้างเสร็จแล้วได้รับการบันทึกไว้ในThe Glass Houseโดย John Hix ภาพของฟาร์มแนวตั้งที่ School of Gardeners ใน Langenlois ประเทศออสเตรีย และหอคอยกระจกในงานนิทรรศการพืชสวนนานาชาติเวียนนา (1964) แสดงให้เห็นว่าฟาร์มแนวตั้งมีอยู่จริง^{[ 26 ]}ต้นแบบทางเทคโนโลยีที่ทำให้การทำฟาร์มแนวตั้งเป็นไปได้นั้นสามารถสืบย้อนไปถึงประวัติศาสตร์การทำสวนผ่านการพัฒนาเทคโนโลยีเรือนกระจกและไฮโดรโปนิกส์ไฮโดรโปนิกส์ ยุคแรกๆ ได้รวมเทคโนโลยีไฮโดรโปนิกส์เข้ากับระบบอาคาร ระบบ อาคารพืชสวนเหล่านี้พัฒนามาจากเทคโนโลยีเรือนกระจก สมาคมระหว่างดาวเคราะห์แห่งอังกฤษได้พัฒนาระบบปลูกพืชไร้ดินสำหรับสภาพแวดล้อมบนดวงจันทร์ ในขณะที่ต้นแบบอาคารอื่นๆ ก็ได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงเริ่มต้นของการสำรวจอวกาศ

ระบบไฮโดรโปนิกส์แบบหอคอยของอาร์เมเนียเป็นตัวอย่างแรกของฟาร์มแนวตั้งที่สร้างขึ้น และมีการบันทึกไว้ในหนังสือ Hydroponics : The Bengal System ของ Sholto Douglas ซึ่ง ตีพิมพ์ครั้งแรกใน ^ปี 1951 โดยมีข้อมูลจากปากีสถานตะวันออก ในขณะนั้น บังกลาเทศในปัจจุบันและ รัฐ เวสต์เบงกอลของอินเดีย^{[ 27 ] [ 28} ]

สิ่งก่อสร้างต้นแบบในภายหลังที่ได้รับการตีพิมพ์หรือสร้างขึ้น ได้แก่ ตึกระฟ้าชีวภาพของ Ken Yeang (Menara Mesiniaga สร้างในปี 1992); PigCity ของ MVRDV ในปี 2000; Meta City/Datatown ของ MVRDV (1998–2000); Garden Towers ของ Pich-Aguilera (2001) ^{[ 24 ]}

เคน หยาง อาจเป็นสถาปนิกที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดที่ส่งเสริมแนวคิดของตึกระฟ้าชีวภาพแบบ "ใช้งานผสมผสาน" ซึ่งรวมเอาที่พักอาศัยและการผลิตอาหารเข้าไว้ด้วยกัน

ดิ๊กสัน เดสปอมเมียร์เป็นศาสตราจารย์ด้าน วิทยาศาสตร์ สุขภาพสิ่งแวดล้อมและจุลชีววิทยาเขาได้หยิบยกหัวข้อฟาร์มเสมือนจริง (VF) ขึ้นมาพูดคุยอีกครั้งในปี 1999 กับนักศึกษาปริญญาโทในชั้นเรียนนิเวศวิทยาการแพทย์ เขาคาดการณ์ว่าฟาร์มสูง 30 ชั้นบนพื้นที่หนึ่งบล็อกเมืองสามารถจัดหาอาหารให้แก่ประชากร 50,000 คนได้ รวมถึงผัก ผลไม้ ไข่ และเนื้อสัตว์ โดยอธิบายว่าพืชผลแบบไฮโดรโปนิกส์สามารถปลูกได้ในชั้นบนๆ ขณะที่ชั้นล่างๆ เหมาะสำหรับเลี้ยงไก่และปลาที่กินเศษพืชเป็นอาหาร

แม้ว่าข้อเสนอแนะของ Despommier หลายอย่างจะถูกท้าทายจากมุมมองด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและวิศวกรรม แต่ Despommier ก็ประสบความสำเร็จในการทำให้ข้ออ้างของเขาที่ว่าการผลิตอาหารสามารถเปลี่ยนแปลงได้เป็นที่นิยม นักวิจารณ์อ้างว่าพลังงานเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับแสงสว่างเทียม ความร้อน และการดำเนินงานอื่นๆ จะมากกว่าประโยชน์ของการที่อาคารอยู่ใกล้กับพื้นที่บริโภค^{[ 29 ] [ 30 ]}

เดิมที เดสปอมมิเยร์ท้าทายชั้นเรียนของเขาให้หาอาหารเลี้ยงประชากรทั้งหมดของแมนฮัตตัน (ประมาณ 2 ล้านคน) โดยใช้สวนบนดาดฟ้าเพียง5 เฮกตาร์ (13 เอเคอร์) เท่านั้น ชั้นเรียนคำนวณว่าวิธีการทำสวนบนดาดฟ้าสามารถเลี้ยงประชากรได้เพียง 2% เท่านั้น ด้วยความไม่พอใจกับผลลัพธ์ เดสปอมมิเยร์จึงเสนอแนะอย่างไม่เป็นทางการเกี่ยวกับการปลูกพืชในร่มในแนวตั้ง ในปี 2001 โครงร่างแรกของฟาร์มแนวตั้งจึงถูกนำเสนอ ในบทสัมภาษณ์ เดสปอมมิเยร์ได้อธิบายถึงวิธีการทำงานของฟาร์มแนวตั้งไว้ดังนี้:

แต่ละชั้นจะมีระบบรดน้ำและตรวจสอบสารอาหารเป็นของตัวเอง จะมีเซ็นเซอร์สำหรับพืชทุกต้นที่ติดตามว่าพืชดูดซับสารอาหารไปมากแค่ไหนและชนิดใด คุณยังจะมีระบบตรวจสอบโรคพืชโดยใช้เทคโนโลยีชิป DNA ที่ตรวจจับเชื้อโรคพืชได้โดยการสุ่มตัวอย่างอากาศและใช้ชิ้นส่วนจากการติดเชื้อไวรัสและแบคทีเรียต่างๆ ซึ่งทำได้ง่ายมาก นอกจากนี้เครื่องวิเคราะห์ แก๊สโครมาโทกราฟ จะบอกเราว่าควรเก็บเกี่ยวพืชเมื่อใดโดยการวิเคราะห์ว่า ผลผลิตนั้นมี ฟลาโวนอยด์ ชนิดใด ฟลาโวนอยด์เหล่านี้เป็นสิ่งที่ทำให้รสชาติอาหารเป็นที่ชื่นชอบของคุณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในผลผลิตที่มีกลิ่นหอม เช่น มะเขือเทศและพริก เทคโนโลยีเหล่านี้ทั้งหมดเป็นเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้ว ความสามารถในการสร้างฟาร์มแนวตั้งมีอยู่แล้วในปัจจุบัน เราไม่จำเป็นต้องสร้างอะไรใหม่^{[ 31 ]}

แบบสถาปัตยกรรมได้รับการออกแบบโดยอิสระโดยนักออกแบบ Chris Jacobs, Andrew Kranis และ Gordon Graff ^{[ 32 ] [ 33 ]}

ความสนใจของสื่อมวลชนเริ่มต้นด้วยบทความที่เขียนในนิตยสารนิวยอร์กตามด้วยบทความอื่นๆ^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 37 ]}รวมถึงรายการวิทยุและโทรทัศน์

ในปี 2554 โรงงานในชิคาโกกำลังสร้างเครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนภายในอาคาร ซึ่งจะทำให้ฟาร์มสามารถดำเนินงานได้โดยไม่ต้องพึ่งพาโครงข่ายพลังงาน นอกจากนี้ เครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนยังจะนำของเสียจากธุรกิจใกล้เคียงกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งหากไม่เช่นนั้นของเสียเหล่านั้นก็จะถูกนำไปฝังกลบ^{[ 38 ]}

ณ ปี 2014 Vertical Fresh Farms ดำเนินงานอยู่ในเมืองบัฟฟาโลรัฐนิวยอร์ก โดยเชี่ยวชาญด้านผักสลัดสมุนไพรและต้นอ่อน^{[ 39 ]}ในเดือนมีนาคม ฟาร์มแนวตั้งที่ใหญ่ที่สุดในโลกในขณะนั้นได้เปิดทำการในเมืองสแครนตัน รัฐเพนซิลเวเนีย ซึ่งสร้างโดย Green Spirit Farms (GSF) บริษัทตั้งอยู่ในอาคารชั้นเดียวขนาด 3.25 เฮกตาร์ โดยมีชั้นวางซ้อนกันหกชั้นเพื่อปลูกพืช 17 ล้านต้น ฟาร์มแห่งนี้ปลูกผักกาดหอม 14 รอบต่อปี รวมถึงผักโขม คะน้า มะเขือเทศ พริก โหระพา และสตรอว์เบอร์รี น้ำจะถูกดึงมาจากบรรยากาศภายในฟาร์มโดยใช้ เครื่อง ลดความชื้น^{[ 21 ]}

สำนักงานวิจัยโครงการขั้นสูงด้านการป้องกันประเทศของสหรัฐอเมริกา ( ^DARPA )ดำเนินโครงการ 18 ชั้นที่ผลิตพืชดัดแปลงพันธุกรรมที่สร้างโปรตีน ที่ มีประโยชน์ในวัคซีน [ ^{21 ]}

Plenty ได้ออกแบบระบบปลูกพืชแบบโมดูลาร์ที่ควบคุมด้วย AI ใหม่สำหรับพืชหลายชนิด พวกเขากำลังเปิดฟาร์มในเมืองเชสเตอร์ฟิลด์รัฐเวอร์จิเนีย ซึ่งจะปลูกสตรอว์เบอร์รีได้มากกว่า1.8 ล้านกิโลกรัม (4 ล้านปอนด์)ในแต่ละปี ฟาร์มแห่งนี้ใช้พื้นที่และน้ำน้อยกว่าการทำฟาร์มแบบดั้งเดิมถึง 97% ^{[ 40 ]}  

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2568 บริษัทฟาร์มแนวตั้ง '80 Acres Farms' ซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา ได้ควบรวมกิจการกับ Soil Organics บริษัทดังกล่าวดำเนินงานฟาร์มแนวตั้ง 7 แห่งในสหรัฐอเมริกา โดยมีผลผลิตไฮโดรโปนิกส์ประมาณ 20 ล้านปอนด์ต่อปี^{[ 41 ]}

คาดการณ์ว่าภายในปี 2048 ประชากรโลกจะเพิ่มขึ้น 3 พันล้านคน และเกือบ 80% จะอาศัยอยู่ในเขตเมือง^{[ 44 ]}ฟาร์มแนวตั้งมีศักยภาพที่จะลดหรือขจัดความจำเป็นในการสร้างพื้นที่เพาะปลูกเพิ่มเติม^{[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]}

แตกต่างจากการทำฟาร์มแบบดั้งเดิมในพื้นที่ที่ไม่ใช่เขตร้อน การทำฟาร์มในร่มสามารถผลิตพืชผลได้ตลอดทั้งปี การทำฟาร์มตลอดฤดูกาลจะเพิ่มผลผลิตของพื้นที่เพาะปลูกเป็น 4 ถึง 6 เท่า ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช สำหรับพืชบางชนิด เช่น สตรอว์เบอร์รี ปัจจัยอาจสูงถึง 30 เท่า^{[ 47 ] [ 48 ]}

นอกจากนี้ เนื่องจากพืชผลจะถูกบริโภคในพื้นที่ที่ปลูก การขนส่งระยะไกลพร้อมความล่าช้าที่เกิดขึ้น จะช่วยลดการเน่าเสีย การระบาดของแมลง และความต้องการพลังงาน ทั่วโลก พืชผลที่เก็บเกี่ยวได้ประมาณ 30% สูญเสียไปเนื่องจากการเน่าเสียและการระบาดของแมลง แม้ว่าตัวเลขนี้จะต่ำกว่ามากในประเทศที่พัฒนาแล้ว^{[ 37 ]}

Despommier แนะนำว่าเมื่อพิจารณาถึงพืชพันธุ์แคระ (เช่นข้าวสาลีแคระซึ่งมีขนาดเล็กกว่าแต่มีสารอาหารมากกว่า^{[ 49 ]} ) พืชที่ปลูกได้ตลอดทั้งปี และที่ยึดพืชแบบ "ซ้อน" แล้ว อาคารสูง 30 ชั้นที่มีฐานเป็นบล็อกก่อสร้าง ( 2 เฮกตาร์หรือ 5 เอเคอร์ ) จะให้ผลผลิตต่อปีเทียบเท่ากับการทำฟาร์มแบบดั้งเดิม1,000 เฮกตาร์ (2,400 เอเคอร์) ^{[ 37 ]}

พืชผลที่ปลูกในฟาร์มกลางแจ้งแบบดั้งเดิมต้องอาศัยสภาพอากาศที่เอื้ออำนวย และได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิที่ไม่พึงประสงค์ ฝน มรสุม ลูกเห็บ พายุทอร์นาโด น้ำท่วม ไฟป่า และภัยแล้ง^{[ 42 ]} "น้ำท่วม 3 ครั้งล่าสุด (ในปี 1993, 2007 และ 2008) ทำให้สหรัฐอเมริกาต้องสูญเสียพืชผลมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ และยังมีการสูญเสียดินชั้นบนที่รุนแรงยิ่งกว่า การเปลี่ยนแปลงรูปแบบปริมาณน้ำฝนและอุณหภูมิอาจทำให้ผลผลิตทางการเกษตรของอินเดียลดลง 30% ภายในสิ้นศตวรรษนี้" ^{[ 50 ]}

ประสิทธิภาพการทำงานของ VF ส่วนใหญ่ไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ แม้ว่าแผ่นดินไหวและพายุทอร์นาโดจะยังคงเป็นภัยคุกคามอยู่ก็ตาม

ปัญหาสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่อาร์กติกและกึ่งอาร์กติก เช่นอลาสก้าและแคนาดา ตอนเหนือ ซึ่งการทำฟาร์มแบบดั้งเดิมแทบจะเป็นไปไม่ได้ ความไม่มั่นคงทางอาหารเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นมานานในชุมชนทางเหนือที่ห่างไกล ซึ่งผลผลิตสดต้องขนส่งเป็นระยะทางไกล ส่งผลให้ต้นทุนสูงและโภชนาการไม่ดี^{[ 51 ]} ฟาร์มแบบตู้คอนเทนเนอร์สามารถจัดหาผลผลิตสดได้ตลอดทั้งปีในราคาที่ต่ำกว่าการขนส่งเสบียงจากสถานที่ทางใต้ โดยมีฟาร์มจำนวนมากที่ดำเนินการในสถานที่ต่างๆ เช่นเชอร์ชิลล์ รัฐแมนิโทบาและอูนาลาสก้า รัฐอลาสก้า^{[ 52 ] [ 53 ]} เช่นเดียวกับการหยุดชะงักของการปลูกพืช ฟาร์มแบบตู้คอนเทนเนอร์ในท้องถิ่นก็มีความเสี่ยงต่อการหยุดชะงักน้อยกว่าห่วงโซ่อุปทานระยะยาวที่จำเป็นในการส่งมอบผลผลิตที่ปลูกแบบดั้งเดิมไปยังชุมชนที่ห่างไกล ราคาอาหารในเชอร์ชิลล์พุ่งสูงขึ้นอย่างมากหลังจากน้ำท่วมในเดือนพฤษภาคมและมิถุนายน 2017 บังคับให้ปิดเส้นทางรถไฟซึ่งเป็นเส้นทางเชื่อมต่อทางบกถาวรเพียงเส้นเดียวระหว่างเชอร์ชิลล์กับส่วนอื่นๆ ของแคนาดา^{[ 54 ]}

พื้นที่เพาะปลูกกลางแจ้งมากถึง 20 หน่วยต่อหน่วยของ VF สามารถกลับคืนสู่สภาพธรรมชาติได้^{[ 55 ] [ 56 ]}เนื่องจากผลผลิตที่เพิ่มขึ้นของ VF

การทำฟาร์มแนวตั้งจะช่วยลดปริมาณพื้นที่เพาะปลูก ซึ่งจะช่วยประหยัดทรัพยากรธรรมชาติได้มาก^{[ 37 ]}การตัดไม้ทำลายป่าและการกลายเป็นทะเลทรายที่เกิดจากการรุกล้ำพื้นที่เกษตรกรรมในระบบนิเวศ ธรรมชาติ สามารถหลีกเลี่ยงได้ การผลิตอาหารในร่มช่วยลดหรือกำจัดการไถพรวน การปลูก และการเก็บเกี่ยวแบบดั้งเดิมโดยใช้เครื่องจักรทางการเกษตร ช่วยปกป้องดินและลดการปล่อยมลพิษ

การขาดแคลนส่วนประกอบของปุ๋ย เช่น ฟอสฟอรัส^{[ 57 ]}ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อการเกษตรเชิงอุตสาหกรรม การออกแบบระบบฟาร์มแนวตั้งแบบวงจรปิดช่วยลดการสูญเสียสารอาหาร ในขณะที่การเกษตรแบบดั้งเดิมในแปลงนาสูญเสียสารอาหารไปกับการไหลบ่าและการชะล้าง^{[ 58 ]}

การถอนกิจกรรมของมนุษย์ออกจากพื้นที่ขนาดใหญ่บนพื้นผิวโลกอาจเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อแก้ไขปัญหาการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่เกิดจากฝีมือมนุษย์

การเกษตรแบบดั้งเดิมรบกวนประชากรสัตว์ป่าและอาจไม่ถูกต้องตามหลักจริยธรรมหากมีทางเลือกอื่นที่เหมาะสม การศึกษาหนึ่งแสดงให้เห็นว่า ประชากร หนูไม้ลดลงจาก 25 ตัวต่อเฮกตาร์เหลือ 5 ตัวต่อเฮกตาร์หลังการเก็บเกี่ยว โดยประมาณว่ามีสัตว์ 10 ตัวถูกฆ่าต่อเฮกตาร์ในแต่ละปีด้วยการทำฟาร์มแบบดั้งเดิม^{[ 59 ]} ในทางเปรียบเทียบ การทำฟาร์มแนวตั้งจะก่อให้เกิดอันตรายต่อสัตว์ป่าเพียงเล็กน้อย^{[ 59 ] [ 60 ]}

การทำฟาร์มแบบดั้งเดิมเป็นอาชีพที่อันตรายและมักส่งผลกระทบต่อสุขภาพของเกษตรกร ความเสี่ยงดังกล่าวได้แก่ การสัมผัสกับเชื้อโรค เช่นมาลาเรียและพยาธิใบไม้รวมถึงจุลินทรีย์ในดิน การสัมผัสกับยาฆ่าแมลงและยาฆ่าเชื้อราที่เป็นพิษ การเผชิญหน้ากับสัตว์ป่า เช่น งูพิษ และการบาดเจ็บที่อาจเกิดขึ้นเมื่อใช้เครื่องจักรทางการเกษตรขนาดใหญ่ VF ช่วยลดความเสี่ยงเหล่านี้ได้บางส่วน^{[ 42 ]}ระบบอาหารอุตสาหกรรมสมัยใหม่ทำให้อาหารที่ไม่ดีต่อสุขภาพมีราคาถูก ในขณะที่ผลผลิตสดมีราคาแพงกว่า ส่งเสริมพฤติกรรมการกินที่ไม่ดี พฤติกรรมเหล่านี้ส่งผลให้เกิดปัญหาสุขภาพ เช่นโรคอ้วนโรคหัวใจและโรคเบาหวาน

ความไม่มั่นคงทางอาหารเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่นำไปสู่ความยากจนอย่างแท้จริงการสร้างฟาร์มจะช่วยให้สามารถปลูกพืชอาหารที่มีความสำคัญทางวัฒนธรรมได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่กระทบต่อความยั่งยืนหรือความต้องการพื้นฐาน ซึ่งมีความสำคัญต่อการฟื้นตัวของสังคมจากความยากจน^{[ 61 ]}

การทำฟาร์มแนวตั้ง เมื่อใช้ร่วมกับเทคโนโลยีและแนวปฏิบัติทางเศรษฐกิจและสังคมอื่นๆ จะช่วยให้เมืองต่างๆ สามารถขยายตัวได้โดยยังคงพึ่งพาตนเองได้ในด้านอาหาร ซึ่งจะช่วยให้ศูนย์กลางเมืองขนาดใหญ่สามารถเติบโตได้โดยไม่มีข้อจำกัดด้านอาหาร^{[ 42 ]}

ฟาร์มแนวตั้งสามารถใช้เครื่องย่อยมีเทนเพื่อผลิตพลังงานได้ สามารถสร้างเครื่องย่อยมีเทนในพื้นที่เพื่อเปลี่ยนของเสียอินทรีย์ที่เกิดขึ้นในฟาร์มให้เป็นก๊าซชีวภาพซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วยมีเทน 65% พร้อมกับก๊าซอื่นๆ จากนั้นก๊าซชีวภาพนี้สามารถนำไปเผาเพื่อผลิตไฟฟ้าสำหรับเรือนกระจกได้^{[ 62 ]}

ฟาร์มแนวตั้งต้องการเงินทุนเริ่มต้นจำนวนมาก และบริษัทสตาร์ทอัพบางแห่งก็ไม่สามารถทำกำไรได้ก่อนที่จะล้มละลาย^{[ 63 ]} ผู้คัดค้านตั้งคำถามถึงศักยภาพในการทำกำไรของฟาร์มแนวตั้ง^{[ 64 ]}ประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของมันขึ้นอยู่กับแนวคิดของการลดระยะทางการขนส่งอาหารซึ่งเป็นระยะทางที่อาหารเดินทางจากฟาร์มไปยังผู้บริโภคอย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ล่าสุดชี้ให้เห็นว่าการขนส่งเป็นเพียงปัจจัยเล็กน้อยที่ส่งผลต่อต้นทุนทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของการจัดหาอาหารให้กับประชากรในเมือง การวิเคราะห์สรุปว่า "ระยะทางการขนส่งอาหารเป็นเพียงกระแสการตลาดเท่านั้น" ^{[ 65 ]}ดังนั้น โรงงานจะต้องลดต้นทุนหรือคิดราคาที่สูงขึ้นเพื่อที่จะให้เหตุผลในการคงอยู่ในเมือง

ในทำนองเดียวกัน หากความต้องการพลังงานได้รับการตอบสนองด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิล ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอาจเป็นการสูญเสียสุทธิ^{[ 66 ]}แม้แต่การสร้างกำลังการผลิตคาร์บอนต่ำเพื่อจ่ายพลังงานให้กับฟาร์มก็อาจไม่สมเหตุสมผลเท่ากับการปล่อยให้ฟาร์มแบบดั้งเดิมยังคงอยู่ต่อไป ในขณะที่เผาถ่านหินน้อยลง

ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างเบื้องต้นจะเกิน 100 ล้านดอลลาร์สำหรับฟาร์มแนวตั้งขนาด 60 เฮกตาร์^{[ 67 ]}ค่าใช้จ่ายในการเช่าพื้นที่สำนักงานอาจสูงในเมืองใหญ่ โดยพื้นที่สำนักงานในเมืองต่างๆ เช่นโตเกียวมอสโกมุมไบ ดูไบมิลานซูริคและเซาเปาโลมีราคาตั้งแต่ 1,850 ถึง 880 ดอลลาร์ต่อตารางเมตร^{[ 68 ]}

ผู้พัฒนาระบบ TerraFarm ที่ผลิตจาก ตู้คอนเทนเนอร์ขนส่งสินค้ามือสองขนาด 40 ฟุต อ้างว่าระบบของพวกเขา "สามารถลดต้นทุนให้เทียบเท่ากับการทำฟาร์มกลางแจ้งแบบดั้งเดิมได้" ^{[ 17 ]}

ในช่วงฤดูปลูก แสงแดดจะส่องลงบนพื้นผิวแนวตั้งในมุมที่เฉียงมาก ทำให้พืชได้รับแสงน้อยกว่าเมื่อปลูกบนพื้นราบ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้แสงเสริมบรูซ บักบีอ้างว่าความต้องการพลังงานของการทำฟาร์มแนวตั้งจะไม่สามารถแข่งขันกับฟาร์มแบบดั้งเดิมที่ใช้แสงธรรมชาติเพียงอย่างเดียวได้^{[ 29 ] [ 69 ]}นักเขียนด้านสิ่งแวดล้อมจอร์จ มอนบิโอต์คำนวณว่าต้นทุนในการจัดหาแสงเสริมให้เพียงพอสำหรับการปลูกธัญพืชสำหรับขนมปังหนึ่งก้อนจะอยู่ที่ประมาณ 15 ดอลลาร์^{[ 70 ]}บทความใน Economist โต้แย้งว่า "แม้ว่าพืชที่ปลูกในตึกระฟ้ากระจกจะได้รับแสงแดดธรรมชาติบ้างในระหว่างวัน แต่มันก็จะไม่เพียงพอ" และ "ต้นทุนในการให้พลังงานแก่แสงประดิษฐ์จะทำให้การทำฟาร์มในร่มมีราคาแพงเกินไป" ^{[ 71 ]}

เนื่องจาก "ฟาร์มแนวตั้ง" เสนอสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ ค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนและความเย็นจึงจะคล้ายกับหอคอยอื่นๆ ระบบท่อประปาและลิฟต์มีความจำเป็นในการกระจายสารอาหารและน้ำ ในภาคเหนือของทวีปอเมริกา ค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลอาจสูงกว่า 200,000 ดอลลาร์ต่อเฮกตาร์^{[ 72 ]}

บริษัท Jones Food Company ในเมืองกลอสเตอร์เชียร์ประเทศอังกฤษ เปิดฟาร์มในปี 2024 โดยมี พื้นที่เพาะปลูก 14,500 ตารางเมตร (156,000 ตารางฟุต) ซึ่งใช้พลังงาน ไฟฟ้า จาก แหล่งพลังงานหมุนเวียนเท่านั้น^{[ 73 ] [ 74 ]} บริษัทไม่สามารถทำกำไรได้ และในเดือนเมษายน 2025 จึงถูกสั่งให้เข้าสู่กระบวนการล้มละลาย^{[ 75 ]}  

ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตไฟฟ้าที่ใช้ผลผลิต ในเรือนกระจก สามารถสร้างก๊าซเรือนกระจกได้มากกว่าผลผลิตในแปลง^{[ 76 ]}ส่วนใหญ่เนื่องมาจากการใช้พลังงานต่อกิโลกรัมที่สูงกว่า ฟาร์มแนวตั้งต้องการพลังงานต่อกิโลกรัมมากกว่าเรือนกระจกทั่วไปมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการใช้แสงสว่างที่เพิ่มขึ้น ปริมาณมลพิษที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตพลังงาน

โดยทั่วไปเรือนกระจกจะเพิ่ม ระดับ CO2 ให้ กว่าระดับในบรรยากาศถึงสามถึงสี่เท่า การเพิ่มขึ้นของ CO2 นี้เพิ่มอัตราการสังเคราะห์แสงขึ้น 50% ซึ่งส่งผลให้ผลผลิตสูงขึ้น^{[ 77 ]}เรือนกระจกบางแห่งเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ เนื่องจากแหล่ง CO2 อื่นๆจากเตาเผา มีสารมลพิษ เช่นซัลเฟอร์ไดออกไซด์และเอทิลีนซึ่งเป็นอันตรายต่อพืชอย่างมาก^{[ 77 ]} นั่นหมายความว่าฟาร์มแนวตั้งต้องการแหล่ง CO2 ส่วนใหญ่มาจากการเผาไหม้นอกจากนี้ การระบายอากาศที่จำเป็นอาจทำให้ CO2 ไหลสู่บรรยากาศได้

โดยทั่วไปแล้ว ผู้ปลูกพืชในเรือนกระจกจะใช้ประโยชน์จากโฟโตพีริโอดีซึม ในพืชเพื่อควบคุมว่าพืชอยู่ในระยะเจริญเติบโตหรือระยะสืบพันธุ์ โดยส่วนหนึ่งของการควบคุมนี้ ไฟจะเปิดอยู่ตลอดช่วงหลังพระอาทิตย์ตกและก่อนพระอาทิตย์ขึ้น หรือ ^เปิดเป็นระยะๆ ตลอดทั้งคืน เรือนกระจกชั้นเดียวได้รับการวิพากษ์วิจารณ์เรื่องมลภาวะทางแสง [ ^{78 ]}

เรือนกระจกไฮโดรโปนิกส์จะเปลี่ยนน้ำเป็นประจำ ทำให้เกิดน้ำที่มีปุ๋ยและยาฆ่าแมลงซึ่งต้องกำจัดทิ้ง วิธีการทั่วไปในการกระจายน้ำเสียไปยังพื้นที่เพาะปลูกหรือพื้นที่ชุ่มน้ำ ใกล้เคียง จะทำได้ยากกว่าสำหรับฟาร์มแนวตั้งในเมือง^{[ 79 ]}