計算作物在 AntiReflect 抗反射光塗料下的生長模型 - 透過準確的預測，產量增加 !

在實際試驗之前，瓦赫寧根大學已經計算出作物在 “AntiReflect 抗反射光塗料” 下生產增長的程度。結果與早期種植的實際結果非常一致。

在開發新的塗料時，重要的是能夠快速估算出種植者可獲得的利益。當然，Mardenkro 很重視獨立評估，在荷蘭瓦赫寧根大學與研究所的溫室園藝業務部的光實驗室中分析了所有新的塗料，並提供塗料物理性質的準確圖片。問題是農作物如何在新的塗層下進行生長？透過模型計算可以比實際種植試驗更快預測出塗料性能，並產生模擬種植的結果。

一旦新的 AntiReflect 抗反射光塗料準備好要使用，瓦赫寧根大學就會模擬、計算出使用塗料的 Intkam 作物生長模型。並在 2015 年開始實施『實際種植試驗』，證實符合模擬的結果。

光合作用和生長

研究員 Anne Elings  解釋說：「Intkam 是計算溫室作物生長、發展和生產的計算模型。自 20 世紀 70 年代以來，我們一直在使用模型，模擬計算植物生長的結果，並一直在不斷改進。 所以我們現在可以說，在這個專業上已經建立了數十年的知識。」 「模型的核心是光合作用、呼吸作用和生長率的計算。 將這些計算的結果轉化為植物的生長量和產量。」

所有作物中的一些過程是相同的，如：光合作用。而其他過程不竟盡相同，則是作物的特異性，如：葉、花和果實的形成。研究人員將作物、栽培策略和氣候細節納入模型計算。為了獲得可靠的結果，擁有良好的農作物知識非常重要。 Intkam 模型現在適用於番茄、黃瓜、甜椒、玫瑰、非洲菊和菊花。

使用額外的光線

落在溫室屋頂上的光可以透射或反射。 AntiReflect 抗反射光塗料可減少光的反射，使更多的光線傳到作物中。根據光實驗室的測量，所有季節的光增益為 3％ 至 4％ 。

為了計算出作物可以利用多少的光，你首先要知道在溫室裡氣候對作物的影響。這是用另一個  Kaspro  模型進行計算。我們的同事  Frank Kempkes  根據戶外氣候和溫室特點的數據，計算了  “AntiReflect抗反射光塗層”  的效果。他說：「影響一年的光線，包括散射光、直射光、PAR 光（光合作用有效光）、NIR （近紅外光）和紫外線。」

將光譜和氣候數據都輸入 Intkam 模型來計算，計算在光照期間，每小時作物在不同的光強度下所行的光合作用。這樣的計算結果再應用到-模擬整個作物的光合作用上。 Elings 說：「這讓你知道作物每天都有一定的增長。下一個問題是植物如何在各器官（葉、花、果）之間分配同化物（養分）。這需要對作物的深入了解，多年來我們在這方面已經建立一些知識了。」

在實踐中，模型計算通常需要針對不同的苗圃進行微調，因為每個種植者的生長方式略有不同。 因此，有助於增加百分比的生產。例如：標準作物番茄-在有使用  AntiReflect  抗反射光塗料下的溫室生長，比沒有使用塗層下的生長，產量高出  3.2 ％，菊花產量則是 3.4％ 。

冬天使用補光

如果一開始光強度不是非常高，如在冬季進行補光會有更大的差異。這主要與光合作用的方式有關。隨著光強度的升高，光合作用迅速增加，一旦光強度達到較高的水平，光合作用就會迅速增長。補光的百分比在上升階段有很大的差異，但在水平階段的影響較小。這也是玫瑰在 AntiReflect 抗反射光塗料上表現不如菊花的原因，生產量只​​有 2.8％（數字結果是根據我們對玫瑰的計算，在更高強度的補光照明下）。

研究人員解釋說，補光在這種情況下並沒有太大的區別。另一方面，玫瑰主要從補光中獲得多餘的養分，將養分送到可收穫的部分，來平衡差異。

在  AntiReflect 抗反射光塗料下獲得的最高成就的是黃瓜，產量為 5.1％。這是因為黃瓜產生多餘的養分主要以供應果實為主。用 Intkam 模型計算的另外兩種作物是甜椒和非洲菊，分別增加了 2.9％ 和 2.6％ 的產量。

Elings說：「無論是自然光還是補光，光線越強， AntiReflect  抗反射光塗料的效果越大。當光合作用高時，抗反射塗層的作用也似乎有助於產生較高的光照強度。作物幾乎在所有月份都能達成產量增加的結果。」

參考原文: https://goo.gl/qxXbD3

註、作物生長模型、KASPRO溫室系統、INTKAM 作物生長系統