四個使用動態 LED 栽培燈在垂直農場中達到的卓越成績

隨著 LED 照明在農業中越來越受歡迎,LED 照明技術也在迅速發展,滿足他們不斷增加的需求。燈具功能越來越穩健、高節能和多重功能。現在他們變得更聰明了!在 Signify 的 GrowWise 研究設施中,我們一直在試驗顏色可控的燈具,運用這種燈具為室內農業設施提供了全新境界的照明靈活性。GreenPower LED 生產模組 3.0 可讓您控制色譜和照明光度,找出所謂的動態照明配方。在 GrowWise,我們一直在對這些動態照明配方進行全面廣泛的研究,下面我們將分享目前已發現的 4 個顯著結果。

顯著結果 1:在收穫前綠色變成紅色

我們的紅色著色配方可能是動態照明配方如何改善農場商務案例的最有力證明。我們對多種綠色葉菜類進行收穫前幾天改變光譜和/或照明光度測試 (收穫前處理)。通常綠葉的光合作用效率非常高,而紅葉的效率則低得多,例如,紅色生菜、紫葉羅勒、紅白菜或水菜。在戶外,我們無法控制這些作物是長出綠葉還是紅葉。但是在室內栽培時,我們可以使用動態照明配方,先建立一個綠色有效的葉冠層,然後在收穫前使用紅色著色配方,直接誘導紅色素增生。這樣有助於讓農場收穫產量更高、更健康、顏色更鮮豔的紅色植株。1

顯著結果 2:降低葉菜中的硝酸鹽濃度

在菠菜和生菜中,我們發現在收穫前幾天應用特定的照明配方,可以降低硝酸鹽濃度。在戶外或溫室栽種時,一年中的某些時間很難控制硝酸鹽的量。 在生長階段結束時,但使用動態照明配方可以降低硝酸鹽濃度,讓這些硝酸鹽含量得以受到控制。 這個配方對於農場面臨嚴苛硝酸鹽限制標準的幾個國家特別有用,因為這項要求在一年中某些時候非常難以達到。 而這項研究指出,適當的照明配方可以讓作物產生被拒絕和可銷售的差異。

顯著效果 3:提高芝麻菜中的維生素 C

我們使用特定的收穫前處理來增加葉子中的維生素 C 濃度,使芝麻菜中的維生素 C 含量幾乎提高一倍。獲得的值比美國農業部公佈的芝麻菜值高出一級,並使這種綠葉蔬菜的維生素 C 含量達到了奇異果等維生素含量最高水果的價值範圍!這個試驗結果證明,透過簡單的不同種植方式,可以在自然條件下提高食品中功能性成分的含量。農場業者因此可以使用動態照明配方,滿足注重健康的消費者對於功能性食品日益增長的需求。

顯著結果 4:延長貨架壽命

動態照明配方可達到的另一項重要優勢就是可延長農作物的貨架壽命。我們的特定收穫處理 (收穫前) 可以將作物的貨架壽命延長多達 6 天,實際依據作物而定。這可以為農場創造更大市場優勢,最後能減少食物鏈中的浪費情況。

GrowWise

動態照明配方的其他優點

產生這些顯著結果的秘訣,在於動態照明配方為農民提供的靈活性。他們可以調整光譜的顏色和光強度來控制特定的植物性狀,例如味道、顏色、質地和營養成分,而無需改變他們的照明裝置。顏色可控的照明也創造了顯著的商業利益。與採用固定照明參數的專用照明模組相比,顏色可控的照明裝置可讓垂直農場在不同時間點更靈活地種植不同的作物。它們還可簡化安裝和物流,有效降低人工成本,因為只要一個顏色可控模組便可完成多個專用模組的工作。農場可以透過調整每個生長階段的照明光度來節省能源成本。動態照明配方還可以為農場提供額外的競爭優勢,讓他們能夠微調作物的生長和形態,讓品質和產量達到最佳化。

從這裡展望怎樣的未來?

這只是一個開始,我們預期看到動態照明配方發展呈現爆炸式增長。我們要如何使用它們來進一步控制作物的營養成分?不同的日出和日落場景如何使作物受益?全天提供不同波長的選項數量幾乎是無所限量。我們目前正在探索此類動態照明選項的成功案例。但這只是正在進行的研究的一小部分。我們知道動態照明可為農民提供了探索新途徑的無限機會,我們期待在未來看到許多新的非凡發現。因此,請繼續追蹤我們的園藝部落格了解最新研究結果。

1 Nicole, C.C.S., Charalambous, F., Martinakos, S., van de Voort, S., Li, Z., Verhoog, M. and Krijn, M. (2016). Lettuce growth and quality optimization in a plant factory. Acta Hortic. 1134, 231-238 DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1134.31

Stefan van de Voort

Stefan van de Voort 是 Signify 園藝照明 LED 的植物專家。他在 GrowWise 研究中心工作。他的工作主要是建立栽培配方,尋找作物生長、品質和經濟可行性之間的平衡做法。他的研究著重從栽培系統、照明策略、作物品種和氣候影響,充分了解在達到農場效能最佳化時的作物需求。

Thijs van den Bergh 是 Signify 園藝照明 LED 植物專家。他在 GrowWise 研究中心工作。他的工作主要是建立和進行開發生長配方的試驗,目的是讓作物長出所需性狀。他進行的研究主題包括多種作物生長時的光照、種植系統、氣候和養分。在這個部落格中,Thijs 介紹了在沒有任何日光的多層生長環境中栽種作物的最新試驗結果。

Thijs van den Bergh
Celine Nicole

Céline Nicole 博士是飛利浦照明研究公司的資深植物科學家。她致力於利用技術最佳化 LED 照明下植物的生長和品質。她的工作重點是葉菜類及其收穫後的品質,如味道、貨架壽命和營養成分。在這一系列文章中,她詳細解釋了在垂直農場種植作物,以及這種農法如何影響糧食生產的產量和品質。

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