合適的 LED 燈，全年番茄種植生產效率提升、溫室節能效果更好

額外的遠紅光可以使產量增加 17％

ONDER ONDER 雜誌， 2017年10月25日
正文：KARIN VAN HOOGSTRATEN。照片：VIDIPHOTO和 WUR。

透過使用 LED 而不是 SON-T，番茄的補光照明栽培變得更加節能。研究透過理想的光配方來進行，除了藍色和紅色 LED 照明之外，額外的遠紅光可以增加產量，但品種之間差異較大。這就是為什麼育種者和供應商需共同努力實現品種和光照配方的最佳組合。

冬天種植高產量的番茄，聽起來真的是太棒了！研究顯示，採用均勻的 LED 照明，實現目標 。在冬季種植上，整個園藝相關的合作是必需的，因為它需要合適的番茄品種、正確的光配方和熱心的企業家。

你知道你種植作物的碳足跡（carbon footprint）嗎？ 它很重要，作物從種植到生產所產生的二氧化碳量就是作物的碳足跡。這是達成永續發展的一個很好的措施。

在溫室園藝的定量資訊（KWIN）中，這個碳足跡現在包含在每個作物的定量資訊標準中。未使用照明的作物之碳足跡是每公斤的產量會產生 0.8 kg-CO2，而有使用照明的作物很快達到每公斤的產量產生 2.5 kg-CO2。由於希望能夠全年供應番茄，所以種植面積仍在增加，所面臨的挑戰是如何減少這些作物的碳足跡。

在歐洲的應用
Climate-KIC 是歐洲的商業合作夥伴和知識機構。一個名為『Carbon-LED』的三年計劃，以 LED 照明為基礎，研究用於番茄種植的永續生產系統。 Anja Dieleman 是瓦赫寧根大學和研究業務部門的研究員，也是 Bleiswijk - Greenhouse Horticulture 的項目負責人。這項研究進入第三年，拜耳蔬菜種子公司和飛利浦照明公司作都是合作夥伴。這並非巧合，為了使番茄生產更有持續性，您很快就會用 LED 燈，而不是 SON-T 燈。這減少大約一半的 CO 2  排放量。 Anja Dieleman 說：「然而，它不像其他燈吊起來那麼簡單。這是一種完全不同的照明方式。 你如何設置燈、在哪設置：株間照明或頂光照明？哪種燈是最好的？你選擇哪種燈光顏色？我們將在研究中考慮到這些。」

遠紅光作為補光照明
到目前為止，試驗結果是有希望的。2016 年 9 月，Onder Glas 報導了 2015 - 2016 年溫室試驗番茄 Komeett 品種。除了185μmol/ m 2 / s 的紅色和藍色 LED 燈之外，它還選擇 30 和 55 μmol/ m 2 / s 的遠紅光之補光照明。除紅色和藍色 LED 燈之外，當額外增加遠紅光燈時，會增加 6％ - 14％ 的產量。明亮的遠紅光燈確保更多的養分運送到水果。Dieleman 解釋說：「這很特別，因為你用這種遠紅光來輸送。」

追踪測試五個番茄品種
後續測試必須驗證這個結果是否是一種巧合。因此研究在 2016 年 9 月到 2017 年 4 月期間，以番茄品種-『Foundation』、『Extension』、『Cocktail』 番茄的- NUN09204 品種 和 NUN09149 品種、『Competition』櫻桃番茄進行比較。試驗包括三種處理。

參考組：使用 200μmol/ m 2 / s的紅色和藍色 LED 頂光照明。對照組一：除了原有的紅色和藍色 LED 頂光照明外，還添加 40  μmol/ m 2 / s 的遠紅光整天開啟，並在日落後延遲  30  分鐘關閉。對照組二：除了原有的紅色和藍色 LED 頂光之外，還添加 40 μmol/ m2 / s 的遠紅光，並在日落後延遲 30 分鐘才關閉。

參考組: 200 μmol/m 2 / s RB LED（飛利浦）

對照組一: 200 μmol/m 2 / s RB LED + 40μmol/ m 2 / s的遠紅光(整天開啟 +日落後30分鐘)

對照組二: 200 μmol/m 2 / s RB LED+ 40μmol/ m 2 / s 的遠紅光(+日落後30分鐘)

PAR 光的量在三種處理中是相同的，結果是電力消耗不同；沒有遠紅光處理的生長效果最差，整天以遠紅光處理的用電量最高。 Dieleman 解釋說：「這就是為什麼我們還調查在一天結束時，使用額外多半小時的遠紅光照明，是否會與整天開起的遠紅光有相同的效果。若可以將半小時取代整天開啟，這代表更有利於減少碳足跡。」

在 0.5％ 和 17％ 之間
當被問到在一天結束時，多半小時的額外遠紅光照明，是否能達到更多的生產時，答案很簡單：不會。項目負責人說：「多 30 分鐘的遠紅光照明確實提供作物一個產量擴增，但不代表額外的生產。」其他結果與先前的測試一致。所有品種在處理期間都顯示整天使用遠紅光燈導致產量的增加。但品種差異較大：『Foundation』品種的番茄產量增加 0.5％，而『Extension』品種的番茄產量增加 17％ 。其中，種間也是有差異的，但差異較小，例如： NUN09149 產量增加 12％，NUN 09204 則增加 8％ 。由於遠紅光燈也需要消耗額外的電力，淨生產結果從負成長到正向成長。研究人員解釋說：「這是非常好的生產增長。然而這並不容易，因為品種對遠紅光的反應不同。這說明光配方和作物品種組合的的重要性。

供應商開始使用
兩個相關的供應商都參與了這次的研發。拜耳蔬菜種子同時測試了不同光譜的品種，包括不同顏色的 LED 、 SON-T 和 LED 的混合照明系統。另外，還發現使用額外的遠紅光燈有超過 20％ 的產量。育種公司的種植人員 Frank Millenaar 說：「透過這種方式，我們可以了解哪些品種在哪個光配方中表現最好。」

飛利浦照明利用這些知識改進，未來照明解決方案的項目經理 Esther de Beer  說：「我們提供與紅光和藍光 LED 結合的遠紅光燈。但是，如果對特定番茄品種的影響很小，則會浪費額外的電力消耗。這就是為什麼需要更多的研究，來推薦我們的客戶使用最好的照明。問題是，是否有必要單獨打開和關閉遠紅光燈呢？」

Dieleman 補充說：「在 Carbon- LED 項目中，各方正在共同努力，以獲得最佳產品。真正的附加價值可以透過組合來實現。」

實踐
許多種植者已經看到了附加價值，一些番茄種植者成功地應用 LED 照明，例如：在 Bergschenhoek 地區的 Jami 苗圃、 在 Someren 地區的 Wim Peters 。去年春天， Lans Tomato 也選擇了 3 公頃的 100％  LED 照明。項目負責人表示：「其他企業家對 LED 表現出濃厚的興趣。 我們的照明方法的開放日期和課程都受到了很好的關注。」瓦赫寧根大學和種植者協會 Prominent 同時進行這項研究，從實際測試中也可以看出這個照明的成效。實驗結果可以在 Onder Glas September 上閱讀。

每個研究之後仍有問題。這就是為什麼十月份將會在 Carbon- LED 項目中啟動一項新的測試。這次有兩個品種和兩個光配方，其中部分紅光和藍光被遠紅光所取代。 Dieleman：「我們看看效果是否能保持不變。這項研究的最終目的在於節約能源，減少二氧化碳排放。」

參考原文：https://goo.gl/NN1x7T
參考實驗資料: https://goo.gl/w29vyW