将 HPS 和 LED 灯配合使用,可延长光照时间并提高番茄产量

2018 年 9 月中旬,我们在 Delphy Improvement Centre 的番茄示范温室开启了新一轮试验。在此项目中,De Ruiter Seeds 提供的 Merlice 藤番茄在 飞利浦 高压钠灯 (HPS) 和 飞利浦 GreenPower LED 生长灯的组合照明下培育。这是为了尝试证明,凭借混合照明解决方案,种植商可以灵活控制照明亮度,在初春时节为作物提供高亮度照明,在寒冷时节能够利用 HPS 灯产生的辐射热。我们的目标是在第 18 周结束时获得 55 kg/m² 以上的产量。

目标

经过 6 年 100% 的 LED 照明试验后,我们选择使用包括 HPS 照明的混合解决方案进行试验。越来越多的公司希望提高作物的照明亮度,但是却受限于 HPS 照明产生的辐射热。与此同时,其中大部分公司发现 100% 的 LED 照明有些过度,因为他们仍希望至少利用 HPS 照明产生的部分辐射热。他们对重复利用现有基础设施来管理成本也非常感兴趣。

在这次试验中,我们刚开始采用的是 180 µmol/m²/s 的 HPS 装置,其功率为 108 Watt/m²。随后将其中一半 HPS 装置 (54 Watt/m²) 替换成 LED 照明,配合使用 90 µmol/m²/s 的 飞利浦 GreenPower LED 顶部照明与 55 µmol/m²/s 的 飞利浦 GreenPower LED 植株间照明,总照明亮度为 235 µmol/m²/s。选择 飞利浦 GreenPower LED 顶部照明模块是为了为作物提供最佳光分布,而选择植株间照明模块是因为它可以为作物提供最大垂直光分布,这两者相结合可以让作物的生长效果达到最佳。

为了实现共同的目标,我们一直在与合作伙伴 Delphy Improvement Centre、De Ruiter Seeds、Cultilene 和 Gremon Systems 一起寻找正确的培育策略。我们的团队每周还会有三位热情的种植商加入,他们利用自己的专业知识来向我们提供实用的见解。

新系统采用了 LED,为我们提供了一些新功能,比如说气候微调、节能设置和关于植物数据的幻灯片。

植株密度

2018 年 9 月 12 日,我们以 3.3 株/m² 的植株密度种植了一种植物,该植物在第三片叶子上抽穗。之前几年,我们首先种植的是每株抽 2 穗的植物,并培育种植 1 或 2 周后发出的新芽。通过从每株抽 3 穗的植株开始,我们将生产时间从发出第 3 芽后延长 5 周,从而进一步优化冬季的生产。我们开始使用的 3 穗植株品质良好,有 3 个强壮而均匀的穗头。种植一周后,第一个穗串开花。第 49 周,我们开始培育另一个新芽,从而将植株密度提高到 4.0 株/m²,2 这样,一季便结束了。

11 月中旬,作物生长得极为繁茂,但穗串并不像预期那样强壮。因此,我们只好为脆弱的穗串搭起了支架以助其过冬。为了了解植株间照明对脆弱穗串的影响,我们决定只为一行的部分植株搭上支架。

对气候进行了全面评估后,我们决定减少浇水量,作物很快就达到比较均衡的状态。与全 HPS 装置相比,这种混合装置产生的辐射热更少,而且让我们能够更好地控制气候。通常,在早春时节,太阳的照射会让温室升温,因此,在使用全 HPS 装置的情况下,种植商会关闭 HPS 照明。借助这种混合装置,种植商可以使用生长灯更长时间,从而延长季节。

每周平均产量略高于 2 kg/m2,而我们的目标是在第 18 周达到 55 kg/m2 以上,并在 8 月底达到约 107 kg/m2 的最终产量。与此同时,我们也收获了比较脆弱的穗串,平均单果重量为 155 克,达到了我们的质量标准。最后,无支架支撑的穗串长势也十分可观,生产出了质量合格的作物。

随着春天临近,我们可以进一步利用这种照明装置的其他优势。当外部气温上升且日照增强时,我们可以继续使用 100% 的照明来为作物提供最大照度。只有当外部辐射超过 450 瓦时,我们才会关闭 HPS 照明,开始单独使用 LED 照明。

根据目前看到的结果,我们认为,对于希望灵活使用 LED 来提高照明亮度,延长光照时间,改进作物质量,同时继续利用 HPS 灯提供的辐射热的种植商来说,混合照明装置有明显的优势。

Piet Hein van Baar

Piet Hein van Baar 是专门研究番茄作物的蔬菜植物专家,他在番茄行业已经工作了 20 年。Piet Hein 密切参与过西欧的项目,对客户以及客户的温室了如指掌。为了不断改进照明策略,Piet Hein 每 6 周就会拜访一位客户。

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