在世界各地垂直農場的生長與飛利浦 LED 系統

2017-03-10

繼與 Staay 食品集團合作建立歐洲第一家大型商業垂直農業專門供應零售業務之後，飛利浦照明公司城市農場專案經理 Roel Janssen 透過 LED 系統背後的「不斷增長的光配方」，採用了 PBUK（Produce Business UK，以網路提供買家新鮮水果和蔬菜的銷售平台），並觀察世界各地不同的垂直農業市場需求。

最近加拿大．薩斯喀徹溫省．薩克屯市偏遠地區的室外溫度在零下 30 度左右，但在飛利浦 LED 系統安裝下，Ecobain Gardens 公司高科技溫室草本的種植者們正在目睹其對作物產生的巨大變化，以及大幅節能的影響。將先前在設施中使用的日光燈照明升級為 LED 照明，飛利浦照明正在幫助垂直農業拓展商業規模生產、加速作物生長周期，且作物生長更健康、更一致，同時每年節省高達 30,000 加幣。從種植面積不到 1,400 平方英尺，該設施每年透過使用高達 98％ 的水、不使用殺蟲劑，及最新的 LED 技術來生產約 73,000 磅（33,112 公斤）的農產品。

Janssen 告訴 PBUK：「薩克屯市真的處於極低的溫度，所以對於 Ecobain 公司的創辦人 Brian Bain 來說，關鍵是在全年供應羅勒和其他產品，即使氣溫遠遠低於零度以下。」

現在 Ecobain 公司營運最大的優勢是全年供應農產品，農產品的外觀、味道與營養成分一致，產生高品質、均勻的農產品。且公司的作物生長周期相當短，公司正在生產商業規模的產品，如羅勒，現在每週可生產超過 10,000 株。從種植者的觀點來看，使用飛利浦 LED 照明，增值的方面是低熱輸出，透過減少植物冠層和根區的熱應力以及提供均勻的照明，產生更健康、更一致的植物生長。

光配方

Janssen 補充說：「當植物生長時，使用紅色和藍色燈是最棒的！如果你開始試用 LED 燈，很難看到什麼是紅色和藍色的最佳組合。在過去的 9 到 10 年裡，我們一直活躍在 LED 照明業與園藝業上，看著這種特定的顏色組合，這就是我們所說的『光配方』，它們可以針對特定作物進行優化或針對一系列作物或綠葉蔬菜進行次優化。」
 

如果著重於沒有日光的生長，對於種植者而言，有三個主要優點：

• 第一個優點是可靠性。因為溫室生產可以控制作物的生產週期，所以當一切都以正確的方式運作，如氣候、二氧化碳、灌溉、正確的種子、正確的照明等條件控制，它會有相同的生產週期。且在夏天沒有疾病或害蟲的壓力，因為在可以控制的環境中生長，沒有害蟲，所以不需要任何殺蟲劑來處理。若是在溫室外面，則不能控制環境，使作物暴露於疾病和害蟲的風險中。

• 第二個優點是是質量。由於 LED 照明提供的均勻的受控環境，植物可以針對味道、顏色和營養物含量進行優化；同時因為在室內生長時更容易回收資源，減少 90％ 以上的用水。

• 第三個優點是產生大的收益率。
  產量可以根據光照強度、使用的品種和栽培環境不同而變化，例如：在田間生產結球萵苣，每年的可產 15-20 公斤/平方米；若以最先進的高科技溫室，可產 60-65 公斤/平方米；若在沒有日光的高科技溫室下成長，每年可以增長超過 100 公斤/平方米。「若以垂直建立每層平方米的空間，做了十層，則可以一平方米的地板空間，獲得 1000 公斤的產量。」

Ecobain Gardens 公司與 Star Produce 公司合作，將其產品在加拿大各地分銷給諸如 Loblaws、Federated Co-op、Safeway 和 Sobeys 等零售商以及其他當地雜貨店。

世界各地垂直農業的差異

The Ecobain Gardens 是當地生產的作物，其種植環境在一個全年不生草和小苗的地方。Janssen 的工作是開發 LED 照明的潛力，需要造訪世界各地，調查作物特定生長的配方，提供給無數的垂直農業種植者。Janssen 服務於埃因霍溫的 GrowWise 研究中心，其研發團隊分別在全球八個氣候環流胞區域工作，研究如何進一步優化作物和精簡光配方。

自從 GrowWise 公司於 2015 年 7 月首次開業以來，Janssen 解釋了他如何看見了各行業興趣的巨大轉變。首先，有很多企業家想在園藝上做一些事情，他們不一定具有園藝背景或足夠的知識來建造溫室，但他們認為室內控制環境是一個機會，如果有這樣的技術能以它應該運作的方式來發揮作用，任何人都可以是種植者。但仍然需要園藝知識和綠手指，因為如果系統中的某些東西無法運作，就真的需要一個能以正確的方式操縱產品的人。

Janssen 說：「在北美和加拿大是我們看到的大市場，大多數萵苣、綠葉蔬菜和沙拉生產來自加利福尼亞州。在這種情況下，它不需要從偏遠的地區供應，而是可直接送給消費者，這是一個很大的優勢。若在從前，農產品需在卡車上停留五天，然後到達芝加哥和薩克屯這樣的城市，才送達給消費者。」

相比之下，美國和歐洲的室內『垂直農場』，在中國和日本被稱為『植物工廠』。在亞洲，人們通常談論『植物工廠』在控制條件和食品安全方面的議題，這基本的想法是希望推動食品安全，如在新加坡和東京等人口稠密的城市地區，人們更加關注食品安全和獲取新鮮農產品。垂直農業發展在亞洲的重點是「食品安全」，而在美國則是著重於「當地可獲得食物是非常重要的」。

Janssen 說：「我們在日本有很多客戶都在經營的室內農場。在過去兩年中，使用飛利浦照明的人們不斷增加，有來自供應市場的種植者、零售商和食品加工商。上個月，在水果物流期間，飛利浦照明和 Staay 食品集團宣佈歐洲第一個大型垂直農場將建在荷蘭 Dronten，蔬菜的生產使用 LED 園藝照明，並提供超市的鮮切生菜。室內垂直農場有超過 3,000 平方米的生長空間，生產其無農藥生菜，並提供零污染的優質袋裝或鬆散生菜，這深深吸引著零售商。當我們第一次見到 Staay 的主人時，他想了解在室內農場種植的可能性，於是我們開始討論它。 最終他決定建一個農場，關鍵原因是他可以在本來他在切沙拉的設施中進行室內農場的種植。而產出生菜的農藥最大殘留安全容許量（MRL）值很低，這對於他們在零售上面對更嚴格的規則是一個很大的附加價值，當然也沒有蟲的問題。」

Janssen 說：「如果我們用我們的生長配方，還可以延長萵苣的保存期，讓更多的乾物進入萵苣裡，使其更脆；它與在外面的生長過程完全相同，但它是受控的，所以如果知道什麼可以觸發植物中的紅色著色，則可使用特定的光配方來觸發著色，獲得更好的顏色或增加乾物質，使保存期延長。」一旦設施完成，Staay 食品集團可以在一個屋簷下做一切的生產、包裝和加工，且萵苣生產具極低的污染風險，更無殺蟲劑！

英國人喜歡「自產」

Janssen 解釋，英國種植者喜歡將農產品作為『本土種植』，這一點特別與英國市場產生共鳴。但是為什麼垂直農場傾向於專注於沙拉作物、食用蔬菜苗和草本植物呢？

在英國，我們也看到這真正的是一個附加價值，在英國生長的產品，除了萵苣和草本植物，有公司種植其他作物，如 Flavor Fresh 公司使用我們的 LED 解決方案，可種植番茄全年；通常綠葉蔬菜在三至五週內生產，而再過幾週後，黃瓜也已經開始產生果實了；目前還在探討生產越來越多種類的蔬果，但由於在作物生長速度或生長週期短的時間之下，至少在這個時間點，主要關注的是綠葉蔬菜的生產，因為他們提供最大的盈利機會。

「我們成功地在 GrowWise 中心的工廠種植草莓，但是生長的困難是完全沒有日光，可以改善，最好是以擁有高產量的可快速生長的作物進行輪作來改善。因此而讓作物周圍的經濟學變得更有趣！」以草莓為例，Janssen 解釋了種植這種水果所帶來的挑戰。「如果你把種子放在基質上，草莓需要兩個月才能結果，那兩個月你需要配上燈光和氣候系統，而如果用生菜、葉菜和短黃瓜，它們真的可以很快輪替種植。」

我們不是說我們可以用這個來餵養群眾，但它是一個市場，有額外的價值被發現。 在亞洲主要是關於食品安全和可用性；在美國主要是關於當地運動和無農藥生產；但在歐洲，它是用於加工優化。

「歐洲的種植者多是由零售業發展而來的，研究這種技術，他們正在進入這個行業。我們預計這將在今年晚些時候，Staay 集團正常運作時增長，因為我認為他們會在污染水平上設定標準，在葉子污染這一點上可以非常接近零。」