加拿大農業與農糧部研究團隊探討溫室櫻桃番茄24小時動態照明策略。結果顯示,白天白光、夜間低強度藍光的動態照明,可維持與傳統16小時照明相近的光合作用效率與產量,並降低用電成本;24小時固定照明則可能加劇光週期傷害,低藍光配方較具能源效率。
連續補光下的溫室番茄研究背景
加拿大冬季自然光不足,使溫室番茄生產高度依賴人工補光,但長時間使用LED照明將增加電力成本。加拿大農業與農糧部(Agriculture and Agri-Food Canada)研究團隊探討在24小時連續補光下,透過動態調整光譜與光照強度,是否能降低番茄光週期傷害,同時兼顧產量與能源效率。
動態照明如何減輕光週期傷害
研究團隊以兩個櫻桃番茄品種為材料,比較傳統16小時白光照明、24小時固定照明及24小時動態照明三種模式,並分別設置低藍光(10%)與高藍光(30%)配方,在相同每日光積分(DLI)條件下進行試驗。結果顯示,24小時動態照明可維持與16小時照明相近的光系統II最大量子效率(Fv/Fm)及光合作用能力;相較之下,24小時固定照明的光合作用效率明顯下降,其中高藍光配方的Fv/Fm最低,顯示高比例藍光在24小時固定照明下可能加劇光週期傷害。
番茄產量在不同照明模式下的變化
產量分析顯示,24小時動態照明的果實數量與產量皆與16小時照明相近,但24小時固定照明使兩個品種的產量顯著下降,推測主要與花果敗育增加有關。此外,動態照明可利用夜間離峰電價降低照明成本,同時維持果實品質;相較之下,高藍光處理未能提升植株對連續光照的耐受性,也未改善果實營養品質或產量,反而增加用電量,顯示低藍光配方具有較佳能源效率。
動態照明在溫室生產中的應用結果
總結來說,本研究顯示24小時動態照明可有效減輕連續光照造成的光週期傷害,在維持番茄產量與果實品質的同時降低照明成本,並可透過降低夜間光照強度利用離峰電力,為高緯度地區溫室番茄生產提供兼顧產量、品質與能源效率的照明策略。相關成果已發表於《Frontiers in Plant Science》期刊。
資料來源:農業科技-新脈動
https://agritech-foresight.atri.org.tw/article/contents/6299?Category=trend