<p>印第安納州西拉斐特-普渡大學(xué)研究人員設(shè)計(jì)了兩種簡(jiǎn)單的LED照明策略，以提高室內(nèi)農(nóng)業(yè)垂直農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量并降低能源成本。</p> <p>&nbsp;</p> <p>博士生開(kāi)發(fā)的近距離聚焦照明策略 命運(yùn)女神謝巴尼和教授 卡里&middot;米切爾，都在園藝與景觀設(shè)計(jì)系在普渡大學(xué)農(nóng)業(yè)學(xué)院，充分利用LED照明的特殊特性。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani說(shuō)：&ldquo;一是與其他照明選擇相比，它們?cè)诎l(fā)光表面相對(duì)較冷。&rdquo;。因此，照明系統(tǒng)在靠近植物的地方工作，不會(huì)燒焦植物。LED也是電流驅(qū)動(dòng)的，不像許多能源密集型的電壓驅(qū)動(dòng)光源。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們的工作是一個(gè)名為 OptimIA公司（優(yōu)化室內(nèi)農(nóng)業(yè)）。該項(xiàng)目由密歇根州立大學(xué)牽頭，包括普渡大學(xué)、亞利桑那大學(xué)和俄亥俄州立大學(xué)的合作者。OptimIA由美國(guó)農(nóng)業(yè)部贊助特種作物研究計(jì)劃。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說(shuō)：&ldquo;這是受控環(huán)境公司增長(zhǎng)最快的部門。&rdquo;。&ldquo;無(wú)論何時(shí)，還是在全球范圍內(nèi)，都有新的初創(chuàng)企業(yè)在城市和郊區(qū)不斷涌現(xiàn)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在熱情的投資部門的推動(dòng)下，美國(guó)成為了全球行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。但勞動(dòng)力和能源成本，約占室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本的60%，威脅著初創(chuàng)企業(yè)的未來(lái)。通貨膨脹和不斷上漲的能源成本使這個(gè)本已脆弱的行業(yè)變得更加脆弱。城市土地和LED照明系統(tǒng)安裝的啟動(dòng)成本也很高。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)可以很容易地降低能源消耗，同時(shí)通過(guò)近距離照明策略實(shí)現(xiàn)通常的產(chǎn)量?；蛘撸麄兛梢栽诒３种澳茉词褂玫耐瑫r(shí)提高產(chǎn)量。室內(nèi)農(nóng)民可以用變阻器調(diào)暗1000瓦高壓鈉燈的電壓，但這僅僅是將能量轉(zhuǎn)化為熱量，沒(méi)有任何節(jié)省。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說(shuō)：&ldquo;這是隱藏的能量。&rdquo;。但有了LED，電流可以減少，光輸出也可以成比例地減少。</p> <p>&nbsp;</p> <p>近距離照明之所以有效，是因?yàn)長(zhǎng)ED可以像太陽(yáng)一樣向各個(gè)方向發(fā)光。在標(biāo)準(zhǔn)的植物/光分離距離下，植物上廣角的顯著光流完全忽略了它們。但隨著間距的減小，這些植物吸收了原本會(huì)被浪費(fèi)掉的光。</p> <p>&nbsp;</p> <p>如今，室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)只能負(fù)擔(dān)得起為消費(fèi)者提供綠葉蔬菜和烹飪香草。它們的快速生長(zhǎng)允許全年進(jìn)行多個(gè)種植周期，這與種植在花園或農(nóng)田中的農(nóng)產(chǎn)品不同。</p> <p>&nbsp;</p> <p>一旦他們到達(dá)高成本的城市地區(qū)，室內(nèi)生產(chǎn)的沙拉套件和綠葉蔬菜可能會(huì)以每磅16或17美元的價(jià)格出售。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說(shuō)：&ldquo;他們?cè)谏痰昀镆愿蝌蹥せ騿蝹€(gè)植物的形式賣給你的只是一磅的零頭。&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani說(shuō)，LED是室內(nèi)農(nóng)業(yè)的首選照明系統(tǒng)，因?yàn)槠湎鄬?duì)能效高，壽命長(zhǎng)。但改進(jìn)后的LED也具有較高的光子效率，這意味著電能更容易轉(zhuǎn)換為植物可以有效利用的光。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然而，LED燈的低效率捕獲降低了它們的優(yōu)勢(shì)。例如，許多室內(nèi)農(nóng)民錯(cuò)誤地認(rèn)為他們可以將LED燈放在任何地方。但Sheibani和Mitchell注意到，在垂直農(nóng)場(chǎng)和小規(guī)模實(shí)驗(yàn)中，光線不僅照射到植物上，還照射到墻壁和人行道上。通過(guò)縮短LED系統(tǒng)和葉冠之間的距離，研究人員能夠減少這種浪費(fèi)的光。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani說(shuō)：&ldquo;只要我們正確使用LED，我們就可以提高冠層光子捕獲效率。&rdquo;。&ldquo;樹(shù)冠光子捕獲效率是到達(dá)植物光合作用機(jī)器的光子的一部分。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani通過(guò)植物生長(zhǎng)與LED電能消耗的比率來(lái)測(cè)量廢物。由此產(chǎn)生的能源利用效率比較了LED照明系統(tǒng)每千瓦時(shí)所消耗能量的新鮮或干燥生物質(zhì)產(chǎn)量克數(shù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她說(shuō)：&ldquo;每千瓦時(shí)產(chǎn)生的新鮮或干燥生物質(zhì)克數(shù)越高，效果越好。&rdquo;。普渡大學(xué)的兩個(gè)測(cè)試場(chǎng)景都發(fā)現(xiàn)，距離最近的距離具有最高的能源利用效率。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani和Mitchell也在測(cè)試一種節(jié)能聚焦照明方法，該方法依賴于具有選擇性控制的定制LED系統(tǒng)。在緩慢傳播的光束下，小的、獨(dú)立的、廣泛分離的植物如何運(yùn)作，而不是一直被完全覆蓋？</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說(shuō)：&ldquo;當(dāng)幼苗發(fā)芽后出現(xiàn)時(shí)，非常小的植物之間的距離很大。&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;它們需要兩周的時(shí)間才能長(zhǎng)到一起，并關(guān)閉一個(gè)幼嫩的綠色樹(shù)冠。在那之前，它們之間的大部分都是浪費(fèi)光。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani和Mitchell的系統(tǒng)最大限度地減少了這種浪費(fèi)。Sheibani說(shuō)，當(dāng)工廠還很小時(shí)，他們使用全覆蓋LED照明效率很低。但在生長(zhǎng)早期，使用聚焦照明可以節(jié)省能源。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她說(shuō)：&ldquo;然后，當(dāng)植物處于高效利用光的階段時(shí)，我們可以升級(jí)以提供最佳數(shù)量。&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>OptimIA在免費(fèi)視頻演示中提供更多信息，網(wǎng)址為 OptimIA大學(xué)和室內(nèi)Ag Science咖啡館&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說(shuō)：&ldquo;室內(nèi)廣告引起了人們的極大興趣，人們紛紛投入其中。&rdquo;。&ldquo;但他們還沒(méi)有真正掌握長(zhǎng)期盈利的秘密。這正是OptimIA項(xiàng)目等學(xué)術(shù)研究提供幫助的地方。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>