Kemajuan Ilmu Pengetahuan Dalam Mencocokkan Pencahayaan LED Untuk Kebutuhan Hortikultura

Produk SSL berbasis LED membawa kemajuan revolusioner untuk operasi pertumbuhan dalam ruangan dan rumah kaca, jelas MAURY WRIGHT , tetapi masih banyak yang harus dipelajari tentang perbedaan kebutuhan cahaya dari berbagai jenis pabrik dan bahkan bagaimana perubahan kebutuhan selama siklus pertumbuhan.

LED berdaya tinggi membawa manfaat revolusioner yang serupa dalam aplikasi ilmu kehidupan seperti hortikultura yang ditawarkan oleh sumber pencahayaan solid-state (SSL) di area penerangan umum - efisiensi energi, rendah / tidak ada perawatan, kontrol spektral, dan kontrol balok. Tetapi tanaman memerlukan hal-hal yang berbeda dari cahaya relatif terhadap manusia, dan metrik yang berorientasi pada manusia seperti kemanjuran (lumens per watt - lm / W) atau CRI mungkin atau mungkin tidak memberikan indikasi, apakah luminer LED akan memberikan hasil untuk sayuran dan bunga petani. Selain itu, tanaman memiliki siklus sirkadian yang berbeda dari manusia dan yang sangat bervariasi dari spesies tanaman ke spesies. Namun, para petani dengan cepat pindah ke SSL di rumah kaca dan khususnya di perkotaan indoor atau pertanian vertikal sementara komunitas hortikultura bekerja lembur untuk menguraikan kebutuhan tanaman dalam hal resep cahaya untuk pertumbuhan dan hasil yang optimal.

ARA. 1. Green Sense Farms menumbuhkan mikro hijau, selada, baby green seperti kangkung dan selada air, dan rempah-rempah di pertanian vertikal Chicago-area yang dapat mengirimkan produk segar ke pembeli pada hari panen.

SSL dapat benar-benar merevolusi industri hortikultura global termasuk produk yang dapat dimakan dan industri florikultura atau bunga-sentris serupa. Pencahayaan berbasis LED juga akan memainkan peran penting dalam pertumbuhan ganja, terutama karena iklim hukum berkembang untuk penggunaan ganja medis dan / atau rekreasi. Memang, semakin pentingnya LED dalam hortikultura membuat kami merencanakan Konferensi Pencahayaan Majalah LED pertama kami yang dijadwalkan untuk 12 Oktober; rincian lebih lanjut dapat ditemukan di bawah.

Peran SSL dalam hortikultura

Kasus penggunaan untuk LED di pusat-pusat pertanian buah dan sayuran di sekitar memperpanjang musim tanam, terutama di daerah dingin dengan musim panas yang pendek. Pencahayaan buatan, terutama lampu sodium tekanan tinggi (HPS) di masa lalu, telah lama digunakan di rumah kaca untuk memperpanjang musim tomat, misalnya. Kami akan membahas apa yang ditambahkan oleh pencahayaan LED pada cerita di seluruh artikel ini, tetapi satu keuntungan jelas dari SSL adalah kenyataan bahwa pencahayaan tidak menghasilkan panas dan petani dapat menggunakan lampu sorot - menempatkan dekat / di antara pabrik, berjalan baik secara vertikal maupun horizontal untuk menghasilkan cahaya ke dedaunan bawah yang tidak menerima banyak cahaya langsung dari atas saat tanaman tumbuh.

Kotak penggunaan rumah kaca untuk LED terutama sebagai sumber cahaya tambahan untuk matahari, meskipun pencahayaan buatan semakin penting selama musim dingin dan hari-hari musim dingin yang lebih pendek. Ganja juga membutuhkan ruang seperti rumah kaca di mana tanaman dapat tumbuh secara vertikal. Tetapi sebagian besar operasi pertumbuhan ganja legal adalah untuk saat ini di dalam ruangan, dan membutuhkan perlengkapan listrik sebagai sumber cahaya utama.

Di mana LED memiliki dampak terbesar, bagaimanapun, adalah dalam menanam sayuran dan tumbuh-tumbuhan hijau yang hanya mencapai ketinggian diukur dalam inci dan yang dapat ditanam dalam lapisan atau rak dengan setiap lapisan memiliki set luminer LED khusus yang relatif dekat dengan tanaman, diaktifkan dengan sedikit atau tanpa panas yang dipancarkan oleh LED. Lapisan ini memungkinkan apa yang disebut pertanian perkotaan atau vertikal untuk menempati ruang yang relatif kecil di dalam bangunan di dekat pusat populasi, sementara pencahayaan dan teknologi yang optimal termasuk hidroponik memungkinkan siklus tanaman / panen yang jauh lebih cepat daripada yang dapat dicapai di luar ruangan.

Jangkauan dan skala operasi seperti itu luar biasa. Foto sampul kami untuk masalah ini menunjukkan pertanian vertikal Roots Lokal yang bertempat di wadah pengiriman bekas. Perusahaan ini adalah penanam hijau dan herbal berdaun Los Angeles, CA. Gambar 1, sementara itu, menggambarkan pertanian vertikal skala industri-bangunan yang dioperasikan oleh Green Sense Farms di Indiana, sebuah perjalanan singkat dari daerah metro Chicago, IL.

ARA. 2. Luminer LED Spectrum King menggunakan LED putih yang dominan dan secara teratur dijual ke operasi pertumbuhan kanabis yang bersifat obat atau rekreasi di dalam ruangan.

Pertanian perkotaan

Memang, mungkin pertanian perkotaan di mana pencahayaan LED mungkin memiliki dampak terbesar pada hortikultura, dan itu tidak akan menjadi masalah besar untuk mengatakan bahwa dampaknya meluas ke masyarakat global dan lingkungan. Kemampuan petani untuk beroperasi di pertanian vertikal volume tinggi di setiap kota berarti bahwa biaya transportasi akan dikurangi relatif terhadap biaya yang terkait dengan pertanian di daerah terpencil seperti Central Valley California. Dalam beberapa kasus, konsumen akan mendapatkan akses untuk berproduksi pada hari panen dan produk akan memiliki umur simpan yang jauh lebih besar. Dan akan ada pengurangan jejak karbon yang tak terukur terkait dengan pertanian, baik karena transportasi pendek dan penghapusan mesin luar karbon penghasil yang dibutuhkan untuk pertanian tradisional.

Manfaat hortikultura LED bagi konsumen berjalan lebih dalam - dan lebih enak. Kita akan membahas nanti pendapat kualitatif dari banyak orang yang memproduksi lampu LED di bawah rasanya lebih enak. Itu mungkin panggilan penghakiman, tetapi menghasilkan yang lebih segar hampir selalu terasa lebih enak. Selain itu, pertanian perkotaan menyediakan akses konsumen ke sayuran hijau dan herbal yang mungkin tidak tersedia sebaliknya. Green Sense, misalnya, menumbuhkan tanaman seperti baby kale, selada air, arugula, dan lebih banyak lagi bersama bumbu seperti kemangi dan thyme. Pertanian kota juga umumnya bebas pestisida dan hasilnya bahkan mungkin tidak perlu dicuci karena sering ditanam secara hidroponik di media bersih dan bukan kotoran.

Metodologi yang berkembang sangat hemat air, dan itu adalah masalah besar di daerah seperti California di mana Central Valley yang berpusat pada pertanian relatif dekat dengan Los Angeles dan San Francisco, tetapi negara bagian ini mengalami kekeringan yang berkepanjangan. Di daerah lain secara global seperti Cina, air tanah dan / atau tanah tercemar dan hanya ada sedikit cara lain untuk menghasilkan produk yang aman dan enak.

ARA. 3. Akar Lokal terus-menerus menyesuaikan pencahayaan LED-nya di pertanian berbasis-kontainer untuk menghasilkan sayuran hijau yang optimal.

Tantangan dalam pencahayaan hortikultura

Ada, tentu saja, tantangan dalam teknologi apa pun yang muncul dan mungkin bahkan lebih dalam pencahayaan hortikultura berbasis LED di mana pengalaman dengan teknologi SSL masih dangkal, dan bahkan para ilmuwan hortikultura yang telah lama terlibat masih mengembangkan penelitian tentang resep cahaya untuk tanaman - dan beberapa resep baru itu tidak layak sebelum sumber LED dengan spektrum terkontrol memasuki gambar.

Produsen lampu yang berbasis di Asia telah menargetkan pasar dengan produk-produk yang seringkali terjangkau tetapi low-end, tetapi banyak dari produk low-end di pasar tidak memiliki sertifikasi yang relevan seperti peringkat UL, serta laporan LM-79 untuk fixture dan LM -80 laporan untuk LED yang digunakan dalam perlengkapan, kata Rami Vardi, CEO Canoga Park, produsen pencahayaan yang berbasis di CA Spectrum King. Vardi mengatakan banyak petani, terutama di sektor ganja, telah dibakar dengan upaya awal untuk menyebarkan pencahayaan LED karena kinerja fixture yang buruk dan bahwa HPS tetap menjadi standar emas untuk industri itu.

Tentu saja, ada banyak produk pencahayaan berkualitas tinggi di pasaran juga, termasuk yang berasal dari pendukung seperti Philips Lighting, Osram, dan Hubbell Lighting. Baik Osram dan Philips telah menghabiskan waktu bertahun-tahun untuk penelitian hortikultura yang bekerja dengan universitas dan tim organisasi penelitian khusus.

ARA. 4. AeroFarms di daerah New York menggunakan metodologi aeroponik untuk menumbuhkan sayuran hijau di mana akarnya hanya terpapar kabut untuk pertanian yang lebih hemat air daripada hidroponik.

Namun, para petani di seluruh ruang hortikultura dan florikultura membutuhkan metrik yang lebih baik yang berkaitan dengan aplikasi dan akses ke data pada resep ringan. Seperti yang kita bahas dalam sebuah artikel tahun lalu , Komite Penerangan Pertanian Masyarakat Amerika dan Insinyur Biologis (ASABE) mulai pada tahun 2015 untuk bekerja pada masalah metrik terstandarisasi. Karya ini sedang mempertimbangkan metrik yang terkait dengan spektrum PAR (Photosynthetically Active Radiation) antara lain. Rentang PAR umumnya didefinisikan sebagai pita spektral 400-700-nm di mana foton secara aktif mendorong fotosintesis. Metrik umum yang terkait dengan PAR meliputi Fotosintesis Photon Flux (PPF) yang diukur dalam mikromol per detik (μmole / detik) dan Fotosintesis Photon Flux Density (PPFD) diukur dalam μmoles / m2 / detik di mana satu mol dapat secara langsung dikonversi secara matematis menjadi foton.

Resep dan metrik

Mari kita pertimbangkan masalah resep dan metrik yang saling terkait karena petani jelas membutuhkan metrik yang dapat membedakan apakah luminer menghasilkan campuran intensitas dan distribusi daya spektral (SPD) yang terdiri dari resep untuk mengoptimalkan hasil.

Ketika kami membahas pencahayaan LED di hortikultura pada tahun 2011 , pesan utama dipusatkan pada penelitian yang mendokumentasikan penyerapan klorofil relatif terhadap kekuatan spektral karena klorofil adalah kunci untuk proses fotosintesis. Penelitian laboratorium telah menunjukkan bahwa puncak energi dalam spektrum biru dan merah cocok dengan puncak penyerapan, sedangkan energi hijau terbukti tidak mempengaruhi penyerapan.

Penelitian awal itu menghasilkan sejumlah perlengkapan di pasar yang memancarkan cahaya merah muda atau keunguan berdasarkan penggunaan LED monokromatik merah dan biru. Teori meresap di balik produk-produk tersebut berpusat pada efisiensi energi dan pertanyaan ini: Mengapa desain luminer menghasilkan energi di luar pita-pita itu jika energi itu hanya akan terbuang sia-sia di pabrik?

Pemikiran saat ini, bagaimanapun, berpusat pada pencahayaan yang dapat memberikan energi puncak dalam spektrum biru dan merah tetapi itu juga memberikan spektrum luas seperti sinar matahari. Paul Scheidt, pemimpin pengembangan produk LED di Cree, mengatakan, "Industri ini tampaknya bergerak lebih ke cahaya putih."

ARA. 5. Modul Produksi LED Pencahayaan GreenPower Philips mencakup campuran LED merah, jauh-merah, biru, dan putih untuk secara dinamis menghasilkan apa yang dikatakan perusahaan sebagai warna utama untuk tanaman.

Cahaya putih penting

Yang lain telah membuat pernyataan yang lebih kuat. Neil Yorio, wakil presiden Biological Innovation and Optimization Systems (BIOS), berkomentar tentang topik tersebut; perusahaannya sedang mengerjakan luminer LED untuk ganja dan sektor lainnya. "Penggunaan hanya LED merah dan biru sudah ketinggalan zaman, dan ketika Anda melihat produk dengan spektrum itu, itu didasarkan pada ilmu yang lebih tua dan sering disalahtafsirkan," kata Yorio. "Alasan mengapa orang memilih biru dan merah adalah karena puncak panjang gelombang ini sejajar dengan profil penyerapan klorofil a dan b yang diisolasi dalam tabung reaksi. Bukan itu yang terjadi pada daun utuh. Kita tahu hari ini bahwa semua panjang gelombang cahaya di PAR kisaran berguna dalam mendorong fotosintesis. Tidak diragukan lagi spektrum memiliki arti penting, tetapi ini terkait dengan morfologi tanaman seperti ukuran dan bentuk daripada pertumbuhan dan hasil atau biomassa. "

Poin Yorio adalah penelitian menunjukkan bahwa kita dapat memengaruhi tinggi dan berbunga tanaman dengan mengubah spektrum. Dan seperti yang akan kita diskusikan nanti, beberapa petani terus memodulasi intensitas cahaya dan campuran SPD ke tanaman karena tanaman memiliki sesuatu yang mirip dengan ritme sirkadian, meskipun sebagian besar setiap spesies tanaman memiliki ritme unik dan persyaratan resep untuk hasil optimal.

Vardi dari Spectrum King mengatakan campuran dominan merah dan biru mungkin bekerja relatif baik untuk sayuran berdaun hijau seperti selada. Namun dia juga mengatakan tanaman berbunga yang menjadi tujuan biomassa, termasuk tomat dan ganja, membutuhkan intensitas lebih dari spektrum khusus. Vardi mengatakan 90% energi dalam lampu HPS ada di wilayah kuning, dan lumens (lm), lux (lx) dan kemanjuran mungkin lebih akurat daripada metrik sentris PAR dalam luminer hortikultura untuk tanaman berbunga. Spectrum King menggunakan 90% LED putih yang dikonversi dengan fosfor di dalam luminernya dan sisanya adalah LED merah atau merah jauh. Vardi mengatakan, pemancar biru yang merupakan dasar untuk LED putih memberikan semua energi biru yang diperlukan untuk produksi optimal. Produk yang digambarkan pada Gambar. 2 adalah faktor bentuk tradisional dari lampu HPS.

Bahkan di pertanian vertikal di mana fokusnya adalah produk seperti selada, tampak bahwa beberapa cahaya putih adalah persyaratan, meskipun Anda dapat melihat melalui foto di artikel ini bahwa sebagian besar lampu LED yang dihasilkan tetap berwarna merah muda sampai ungu di alam. Robert Colangelo, pendiri dan CEO Green Sense Farms, tidak akan membagikan rincian resep ringan perusahaannya karena resep tersebut dianggap sebagai kekayaan intelektual kunci (IP) untuk operasi bisnis. Namun dia mengatakan pertanian telah menggunakan berbagai campuran cahaya merah, biru, dan putih dalam menanam selada, sayuran hijau, sayuran hijau, dan rempah-rempah. Green Sense telah dideskripsikan dalam beberapa artikel media arus utama sebagai penanam komersial dalam ruangan terbesar. Colangelo mengatakan sulit untuk mengukur skala, tetapi pertanian pertama perusahaan di Indiana memiliki 8000 perlengkapan LED linier 4-ft dan pertanian terbaru di Cina memiliki 3.500 perlengkapan 8-ft.

Resep dan dampak

Cahaya putih dapat menjadi penting karena alasan di luar produksi dasar di sayuran hijau. Beberapa orang yang kami wawancarai untuk artikel ini mengatakan selada mungkin tidak matang untuk terlihat hijau tanpa cahaya dari pita spektral hijau. Di sisi lain, kadang-kadang petani dapat mengontrol spektrum untuk menciptakan warna baru dalam produk. Gus van der Feltz, direktur global pertanian kota di Philips Lighting, misalnya, mengatakan Anda mungkin ingin menumbuhkan selada khusus dengan warna merah. Juga, cahaya putih diperlukan pada waktu-waktu tertentu untuk pekerja seperti yang kami sebutkan dalam fitur pencahayaan hortikultura sebelumnya , dan seperti yang dinyatakan sebelumnya, puncak energi biru pada LED putih adalah nilai tambah .

ARA. 6. Peternakan Innovatus yang terletak di daerah Fuji di Jepang menghasilkan 12.000 ekor selada setiap hari.

Jelas, tidak ada konsensus tentang resep-resep ringan, dan para peneliti dan petani terus-menerus berusaha untuk memajukan ilmu pengetahuan. Colangelo berkata, "Kami melakukan penelitian konstan pada resep cahaya per kultivar." Van der Feltz dari Philips mengatakan resepnya pasti berbeda untuk setiap pabrik tetapi menambahkan, "Anda dapat memodulasi proses pertumbuhan." Intinya adalah bahwa mengubah cahaya selama tahap pertumbuhan dapat membuat perbedaan signifikan pada spesies yang sama. Dalam artikel yang dirujuk tepat di atas, kami membahas beberapa penelitian tentang penggunaan spektrum merah-jauh untuk dampak pembungaan, misalnya. Matt Vail, salah satu pendiri dan COO Local Roots, mengatakan, "Kami mengubah lampu setiap jam." Gambar. 3 menunjukkan wadah Roots Lokal dengan pencahayaan LED jelas melalui pintu.

Proses pengembangan resep sangat melelahkan. Van der Feltz dari Philips mengatakan bahwa tim peneliti perusahaan menyelidiki satu varietas stroberi selama hampir setahun, menggunakan campuran cahaya merah, merah jauh, biru, dan putih yang berbeda. Tetapi melalui upaya yang panjang itu, akhirnya tim menemukan resep yang menghasilkan perbedaan 20% dalam rasa dan kesegaran yang lebih baik.

Apa yang diinginkan petani

Dengan semakin matangnya instalasi hortikultura LED-lit komersial, akan ada lebih banyak kepastian tentang apa yang diinginkan petani dari produsen SSL, meskipun hari ini topik itu tetap menjadi sedikit misteri. Robert Colangelo dari Green Sense mengidentifikasi empat hal utama. Pertama, Colangelo menginginkan produk berkualitas yang memaksimalkan rasio dolar per joule (unit energi atau pekerjaan yang dilakukan) per μmole. Kedua, dia menginginkan produk pencahayaan yang memungkinkan tambak menggunakan campuran cahaya yang berbeda untuk setiap kultivar. Colangelo mengatakan Green Sense belum menemukan manfaat untuk mengubah pencahayaan secara dinamis selama siklus pertumbuhan tetapi membutuhkan resep yang berbeda untuk setiap spesies. Ketiga, ia menyebutkan kemudahan pemasangan dan mencatat bahwa perusahaan telah pindah ke luminer 8 kaki dari luminair 4 kaki karena upaya pemasangan pada dasarnya dipotong setengah relatif terhadap area yang dicakup. Keempat, Colangelo mengutip keterjangkauan dan pembiayaan sebagai hal yang penting karena dia mengatakan lampu adalah elemen paling mahal di pertanian vertikal.

Tidak semua petani komersial telah menemukan apa yang mereka butuhkan dari produsen pencahayaan LED komersial. Roots Lokal, misalnya, telah merancang dan mulai memproduksi luminer LED khusus dalam faktor bentuk persegi panjang untuk operasinya. Perusahaan ini melengkapi kontainer pengiriman bekasnya dengan rumah pertanian lengkap dengan satu kontainer yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan setara dengan apa yang dihasilkan oleh pertanian tradisional seluas 5 hektar. Roots Lokal memberi daya luminer dengan DC, bergantung pada satu rangkaian AC ke wadah. Vail mengatakan bahwa desain tersebut memadukan LED monokromatik dan putih, dan sistem kontrol yang disesuaikan dapat memungkinkan kontrol 0-100% dari intensitas setiap LED. Seperti yang telah kita bahas dalam artikel tentang distribusi daya DC , arsitektur juga harus memberikan efisiensi energi tambahan relatif untuk menyalakan setiap perlengkapan dengan AC.

ARA. 7. Perkebunan tomat Prancis menggunakan perlengkapan Philips untuk menyinari antara barisan tanaman untuk memberikan energi spektral yang dibutuhkan ke dedaunan yang lebih rendah dari masing-masing tanaman.

Tentu saja, semua petani kota yang kami wawancarai menekankan bahwa masalah hortikultura membutuhkan pendekatan tingkat sistem yang melampaui pencahayaan. Perkebunan kota besar ini biasanya menerapkan kontrol lingkungan lengkap dengan komputer yang mengukur hal-hal seperti suhu dan kelembaban, dan mengendalikan pemberian makan hidroponik bersama dengan lampu.

Selain itu, operasi mengembangkan kemitraan yang sering diatur oleh perlindungan IP. Green Sense, misalnya, menggunakan media tumbuh unik yang dibuat dari sabut kelapa. Sebuah peternakan area New York yang disebut AeroFarms (Gbr. 4) menciptakan media khusus atau media tanam yang terbuat dari botol air daur ulang. Dan AeroFarms menggunakan apa yang disebutnya sistem aeroponik yang menyemprotkan kabut pada akarnya, yang menurut perusahaan menggunakan air 40% lebih sedikit daripada sistem hidroponik.

LED memungkinkan pertanian vertikal

Namun, teknologi LED yang benar-benar membuat pertanian vertikal terbayar. Colangelo dari Green Sense mengatakan lampu LED memungkinkan konsep vertikal beralih dari pilot ke komersial. Dia mengatakan petani dapat beralih dari tujuh ke delapan lapisan dengan pencahayaan fluoresens linier menjadi 12 hingga 14 lapisan dengan LED di gedung dengan, katakanlah, langit-langit setinggi 25 kaki. Efisiensi LED dan kurangnya panas yang terpancar adalah pemungkin utama.

Produsen lampu dan LED, sementara itu, bekerja dengan rajin untuk menghasilkan produk yang memungkinkan petani untuk berhasil. Cree, misalnya, baru-baru ini mengumumkan apa yang disebutnya LED Foto Merah dalam spektrum merah-jauh yang mungkin berguna dalam mendorong pembungaan. Spectrum King tampaknya menggunakan LED itu di dalam perlengkapannya.

Philips Lighting baru-baru ini mengumumkan apa yang disebutnya GreenPower LED Production Module yang, meskipun namanya menyiratkan sebuah modul, adalah perlengkapan linier yang telah ditambahkan ke rangkaian produk GreenPower. Produk baru (Gbr. 5) mengintegrasikan campuran LED merah, jauh-merah, biru, dan putih dan dilengkapi dengan perangkat lunak untuk pemrograman resep cahaya. "Merah, biru, putih, dan jauh merah adalah warna utama untuk tanaman," kata van der Feltz. Dan luminer baru dapat mencampur warna-warna itu seperti perlengkapan RGB yang memberikan spektrum penuh untuk mata manusia.

Modul Produksi LED GreenPower dimaksudkan baik bagi petani untuk bekerja pada resep cahaya dan bagi petani untuk digunakan di pertanian komersial ketika pencahayaan dinamis dianggap bermanfaat. Sebagai contoh, Philips baru saja mengumumkan dua peternakan perkotaan besar di Jepang yang menggunakan luminer baru . Pertanian Innovatus di daerah Fuji menghasilkan 12.000 kepala selada setiap hari menggunakan perlengkapan (Gbr. 6). Tetapi van der Feltz juga mengatakan petani lain mungkin menggunakan produk merdu untuk mengembangkan resep optimal dan kemudian menggunakan campuran perlengkapan dalam warna tetap di pertanian komersial.

Osram juga mengumumkan serangkaian perlengkapan hortikultura baru di keluarga Zelion-nya baru-baru ini . Seri ini mencakup model spektrum-tunable yang difokuskan untuk menghadirkan cahaya PAR. Produk-produk Osram juga termasuk perangkat lunak PC untuk mengontrol output fixture.

Revolusi hortikultura

Pada akhirnya, pencahayaan LED siap untuk merevolusi semua jenis hortikultura. Pertimbangkan tomat. Dalam salah satu artikel fitur terkait sebelumnya, kami membahas petani tomat North Carolina bernama Patterson Greenhouses yang mampu secara signifikan memperpanjang musim tanam bahkan di wilayah yang relatif hangat di dunia. Kami juga meliput proyek tomat Philips Lighting di Prancis di mana buahnya ternyata lebih enak di bawah LED (Gbr. 7). Proyek itu menggunakan penerangan yang disebutkan sebelumnya dengan luminer LED dari Philips yang dapat Anda lihat di foto yang berjalan secara horizontal di antara tanaman.

Tentu saja, rasa akan selalu menjadi masalah kualitatif. Pusat Teknologi Stockbridge di Inggris adalah organisasi penelitian yang didanai industri dan pemerintah yang bekerja di hortikultura dan telah melakukan penelitian tomat yang signifikan. Fotobiolog terapan Phillip Davis membahas pekerjaan organisasi dengan tomat dan mengatakan mereka menguji tomat dalam empat skenario pencahayaan - pencahayaan HPS dari atas, HPS dari atas dengan interlighting LED, LED dari atas, dan LED dari atas dengan interlighting LED. Davis mengatakan hasil panen serupa tetapi subyek uji lebih suka tomat yang terpapar pada kedua kasus.

Memang, interlighting dapat mengubah cara tomat ditanam. Stockbridge memungkinkan tanaman tumbuh hingga ketinggian yang biasanya tidak praktis untuk pemeliharaan, panen, atau penerangan. Tetapi interlighting terus memasok energi ke dedaunan yang lebih rendah dan panen selalu terjadi di bagian bawah tanaman. Saat bagian 1-2 kaki dari pabrik kehabisan produktivitasnya, tim Stockbridge menurunkan tanaman yang ditambatkan secara vertikal sehingga tangkai bera sejajar dengan tanah tetapi masih memasok nutrisi ke bagian tanaman yang lain, membawa bagian berikutnya dari tanaman menjadi jangkauan mudah dipanen. Teknik ini menghasilkan buah yang lezat dan memperpanjang usia produktif tanaman.

Dampak LED kemungkinan masih akan lebih besar di pertanian vertikal, dan akan sepenuhnya mengubah cara petani melakukan bisnis. Green Sense, misalnya, tidak menanam selada atau tanaman selasih sampai ada pesanan untuk tanaman itu dan tanggal pengiriman yang dijanjikan. Lingkungan tumbuh yang dikontrol dengan tepat menghasilkan siklus pertumbuhan yang sangat mudah diprediksi yang dua kali lipat atau lebih dari frekuensi siklus luar ruangan. Colangelo mengatakan mikro hijau membutuhkan 8-10 hari sementara selada membutuhkan 35-40 hari. Green Sense mengadakan kontrak dengan pembeli untuk total produksi di muka. Tentang modelnya, Colangelo berkata, "Dibutuhkan risiko pasar dari pertanian."

Green Sense memiliki visi global untuk bisnisnya, sehingga membuka pertanian baru-baru ini di Tiongkok. Colangelo mengatakan perusahaan akan melihat ekspansi di wilayah mana pun di mana ekonomi akan menopang permintaan untuk produk premium dan di mana musim tanam pendek atau sumber daya tanah dan air terkendala. Dia mengatakan populasi China semakin menuntut produk-produk berkualitas lebih baik termasuk makanan, dan polusi pada sumber air dan tanah membatasi ruang tumbuh, membuat pertanian vertikal sangat cocok. Colangelo memiliki sejumlah peternakan lain dalam tahap perencanaan dengan operasi komersial berikutnya adalah operasi Indiana lainnya bersama dengan Ivy Tech Community College di South Bend, IN.

Roots lokal, sementara itu, memiliki rencana berbeda untuk melayani pasar global. Vail mengatakan misi perusahaan adalah "makanan yang lebih baik bagi masyarakat dan praktik yang lebih baik bagi lingkungan." Misi itu dijalankan melalui pilihan pengiriman kontainer sebagai kapal yang sedang tumbuh yang mungkin dibuang untuk memungkinkan operasi perkotaan di dekat pusat-pusat populasi. Perusahaan ini benar-benar beroperasi di jantung pusat kota Los Angeles dan memasok restoran dan pasar petani di daerah itu dengan hanya memanen sayuran hijau dan rempah-rempah.

Tetapi Roots Lokal memiliki visi yang berbeda untuk menjadi global. Perusahaan itu sendiri dapat memperluas operasi dan Vail berkata, "Kami akan selalu menjadi petani yang menanam makanan." Tetapi perusahaan sekarang bergerak menuju penjualan pertanian yang berfungsi penuh kepada petani lain. Roots lokal akan sepenuhnya melengkapi kontainer pengiriman termasuk dengan IP sendiri dalam resep ringan dan kontrol perangkat lunak, dan mengirimkan kontainer untuk memilih operasi yang sedang tumbuh. Vail mengatakan akan benar-benar menjual bisnis pertanian daripada menjual peralatan.

Tentu saja, pertanyaannya tetap mengapa kapal kontainer yang sangat berat dilengkapi dengan pencahayaan LED, driver, pompa, komputer, dan banyak lagi yang bertentangan dengan hanya memasok peralatan. Vail mengatakan ini adalah pengulangan dan faktor bentuk yang terbukti bersama dengan kemampuan Roots Lokal untuk membantu pelanggan potensial dengan apa yang dikenal sebagai lingkungan yang tepat. Vail mengatakan perusahaan belum menjual pertanian semacam itu tetapi telah meminta ratusan petani untuk mendekati mereka mengenai topik tersebut dan aktif dalam diskusi dengan puluhan kelompok.

Tanpa pertanyaan, pencahayaan LED bukan untuk setiap jenis hortikultura. Sulit membayangkan apa pun yang menggantikan bawang Vidalia yang tumbuh di tanah jenis tertentu di Georgia tenggara, atau semangka dari Texas, dan banyak lagi. Tetapi jika LED dapat memungkinkan tomat lezat sepanjang tahun, dan memungkinkan akses ke sayuran bebas pestisida yang bahkan tidak perlu dicuci, skenario seperti itu akan menjadi langkah maju yang baik.

Tentu saja ada masalah lain yang harus dipecahkan. Jamur bisa menjadi masalah di dalam ruangan tanpa paparan sinar UV. Ritme sirkadian tanaman masih belum dikenal. Tetapi teknologi LED baru bisa ikut bermain di area itu juga. Memang, topik itu akan menjadi fokus Pleno Penutupan pada Konferensi Pencahayaan Hortikultura kami yang disebutkan sebelumnya, berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Jaimin Patel dan Mark Rea dari Pusat Penelitian Pencahayaan di Institut Politeknik Rensselaer, dan David Gadoury dari Cornell University.

SSL menanam benih untuk acara baru

Konferensi Pencahayaan Hortikultura perdana Majalah LED akan diadakan pada 12 Oktober 2016 di Palmer House Hilton Hotel di pusat kota Chicago. Menghubungkan penelitian dan teknologi ke aplikasi pengguna akhir, konferensi satu hari khusus ini akan memberikan informasi terbaru tentang teknologi dan teknik yang berdampak pada kemajuan pasar pencahayaan hortikultura. Mengatasi tantangan bisnis utama dan bagaimana memanfaatkan potensi pasar, konferensi ini akan menarik sejumlah peserta tingkat tinggi yang terlibat dalam pertumbuhan komersial, rumah kaca, florikultura, pertanian vertikal, pertanian kota / perkotaan, dan banyak lagi. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi horticulturelightingconference.com .