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LED灯种菜如何创造出“商业帝国”?

  粮食需求不断膨胀,城市耕地却日益萎缩,如何解决这个问题呢?日本,这个土地面积非常有限的国家,给出了一个解决方案——植物工厂。这个植物工厂可以建设在郊区或者闲置的厂房里,在层层叠叠的栽培架上,蔬菜们“不见天日”地成长,但却出落得水灵健康。这不是想象或假设,而是日本株式会社未来(Mirai)已经商业化并正在全球推行的新型农业生产方式。

  有营养的LED

  植物必须进行光合作用才可能生长,那么在全封闭的植物工厂,植物如何获取生长的能量呢?答案是,LED灯。植物工厂完全以LED灯和日光灯取代自然光,有针对性地为蔬菜提供它们所需的营养光,对温度、湿度、光照、二氧化碳、营养成分等植物生长所需的环境进行严格控制。

  光照是植物工厂的核心。过往,类似的植物工厂多数使用金属灯、节能灯作为光源,但由于耗电量大,只能用作补光手段,不能用作主要照明。而LED灯则是非常理想的替代品:LED灯的芯片发光单一,可配比调节出对植物更有针对性的营养光,而且能实现人为调节亮度、光质和光节奏;此外,它还有着光质纯、光效高、低发热和节能环保等优势。

  太阳辐射不能精准匹配植物需求,但人工光可以。根据上述研究结果,植物工厂栽培架上的照明被分成了白色、红色、白色三个区域,并采用了通用的照明技术,既能均匀分散高指向性LED 光线,又能根据植物的生长阶段照射不同波长光线的技术。比如,在蔬菜播种到育苗的初期阶段,会照射白色和红色LED 光源混合在一起的偏白光线来促进光合作用。然后,再照射由配备红蓝色LED 光源发出的偏红光线来促进叶子和根茎的生长。临近收获期时,会再次照射偏白的光线来促进光合作用。采用这种方法之后,与只使用荧光灯时相比,不仅耗电量减少了40%,相同面积的收获量也提高了50%。

  由于植物工厂的栽培架是层叠的,栽培架间隔为35厘米左右,总高可从6层到15层不等(视实际环境而定,可调节),占地更少,生长周期则缩短了一半左右。目前,植物工厂总共可栽培40~50种蔬菜,以生菜,香草类叶菜居多。株式会社未来社长嶋村茂治指出,选择以生菜为主的原因是其生命力强,生产周期、植株高度适宜,“生菜的传统生产周期为70天左右,而在植物工厂,生产周期仅需33~35天。”

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