Light with the optimal intensity and wavelengths grows better-tasting basil.

利用强度与波长适度的光线培育出的罗勒味道更好。

叶绿素,不但赋予植物绿色,还在植物生命必须的光合作用中扮演着重要角色。叶绿素分子有助于获取阳光并转化能量,使植物产生自身生长所需的碳水化合物和氧气。光合作用是一系列的复杂过程,植物吸收光线的特性在这一过程中显得弥足重要,例如:晨光主要构成为可见光光谱中的蓝光。蓝光就像一个“起床号”,通知植物打开微小的气孔,吸收二氧化碳,开始白天的光合作用。

Sylvain Dubé 在自己的博士生研究阶段,仔细观察了阳光中的紫外线对光合作用、植物生长造成的影响。研究表明:波长及发光强度适当的光线,有益于植物的健康生长。亮度和波长还能影响植物中的各种光受体,让植物生长出可用于生产调料、香水的分子及代谢物。此研究结果引起了香草和香料(如罗勒和小茴香)种植者的极大兴趣。

如何才能便捷、节约地制造出合适、适量的光线?瑞士Heliospectra公司的“智能照明系统”给你答案。“智能照明系统”是一套在温室中使用的智能光线照明系统。Sylvain Dubé是该公司的创始人,公司名称由Helios和spectra两个单词拼成。Helios是希腊神话中的太阳神;而spectra即是spectrum(即光谱,拉丁文,在光学中表示不同波长的电磁辐射)的复数。

智能照明系统

这项技术基于一套由照明灯、传感器、电脑软件组成的系统。照明灯由高亮度LED组成,能精确地控制光线强度和波长以促进植物健康生长。光源下的传感器将植物的生理状况记录下来,再通过电脑数据库调整光线。

电脑软件会根据植物的需要,不停发出指令。这套智能照明系统培育出的植物更健壮;抵御害虫和病菌的能力更强。试验结果证明,植物生长速率至少增加了15%。

能耗更低

现代温室通常使用高压钠灯(HPS),它提供强光的同时需消耗了大量能源。高压钠灯泡发出的光只有约四分之一被植物吸收用于光合作用,其余四分之三则以植物无法利用的热能和光波的形式散失掉了。而且,高压钠灯含汞,每三年必须更换。Heliospectra系统中的高亮LED能源效率更高,使用寿命更长,还不含重金属。

试验证明,在现代温室中使用LED照明可以节省至少50%的能源。Heliospectra公司估计,如果温室产业用高亮LED替代所有的传统照明设备,每年仅瑞典就可节省电量4500万度,而整个欧洲可以节省750亿度。另外,二极管照明的用途更广泛,二极管照明可以根据实际需要,自由减少或增多发光二极管数量。

不过,LED也有缺点,最大的问题就是成本偏高。但随着科技迅速发展,价格总会下降。

绿色构想

另一个有望提高环境效益的措施是减少交通运输。北欧居民食用的新鲜食品大部分由卡车自南方运来。没有北方居民会愿意半年只能吃甜菜和萝卜,但这套供应体系会消耗大量的能源。另外,向北方供应的蔬菜通常会提前收获——它们还没长到味道最好呢。

LEDs cost more, but they use less energy.

LED成本较高,但能源消耗较少

Sylvain Dubé说,采用LED技术的温室农业,可以在北方极大延长蔬菜的种植季节。这样不但能减少长途运输,还让蔬菜的味道更好、营养价值更高。不过,想实现这一构想,还需要LED能源效率的进一步改善。

各种潜在应用方案

Santa Mari是一家种植和销售香草的公司,该公司对绿色照明技术很感兴趣。为了评估这一理念在能源高昂的瑞典和荷兰是否可行,他们在一个温室中安装了200盏灯,开始试点工程。

如果试点工程成功、LED技术得到进一步发展,Heliospectra公司将迎来一个巨大商机。这款照明系统不仅能用在种植蔬菜的温室,还能用在园林温室。在造林过程中,适度、适量的光线对苗木的准备阶段十分重要。该公司发现,这项技术还可以应用到光疗法和化妆品行业。

文章发布于2009年4月