室內垂直農耕省水省地,卻耗能大,新電腦程式有望改善
像圖中展示的垂直農場,會在人工燈光下,以堆疊的方式於室內種植作物。此種農耕方式雖能節省用水和空間,但耗能量大。
調整燈光調光器,或許能幫助一些室內農夫解決他們最大的挑戰之一:飛漲的電費。
在固定強度的人工燈光下,於室內以堆疊的行列種植作物,每平方英尺的產量可比傳統室外農場更高,且使用的土地和水更少。然而,這種垂直農耕技術耗能量大且成本高昂(《科學新聞》2008年9月26日報導)。如今,研究人員設計出一套電腦程式,可控制照明,以同時最佳化光合作用和節省電費。9月24日發表於《科學前沿》的這套電腦程式,能根據不斷變化的電費成本,每小時調整種植燈光的強度。
荷蘭瓦赫寧根大學的園藝學家利奧·馬塞利斯表示,這種「智慧照明」有潛力將垂直農場的電費降低12%。根據2021年全球受控環境農業普查報告(一份針對室內及受控環境農業產業的調查)以及馬塞利斯自己的推測,這每年可為部分農場省下數萬美元。
但在動態照明下,室內作物的生長情形會如何呢?馬塞利斯及其同事測試了羅勒、菠菜和芝麻菜等葉菜類蔬菜,對每小時變化的光照模式的反應。一組植物在高強度和低強度光照交替下生長。另一組植物在上午光照強、下午光照弱的環境中生長。兩組植物的成熟重量和葉面積(這兩者可決定植物在超市的價值),與在固定強度光照下生長的植物大致相同。
新的電腦程式並未決定實驗的光照條件,但研究團隊如今明白,室內農場在節省用電方面有很大的空間。馬塞利斯說,需要持續進行更大規模的動態照明測試研究。他計劃繼續研究室內作物能承受多大程度的動態照明。
印第安納州西拉斐特普渡大學的植物生理學家法特梅·謝伊巴尼表示,這項研究「似乎是一個很好的提議,能促使更多研究展開」。但她強調,此項研究尚屬初步階段,且動態照明「對垂直農業而言,近期內還無法帶來效益」。