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台工研院将LED光源运用在多种作物上 点亮高值农业“钱”景

2016-01-06 17:30 来源:中国之光网 关注度:9300次 字体:   原创申明 投稿
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运用科技协助高经济作物是农业新趋势,尤其是将LED光源应用在植物成长方面,更是近年来的重大突破。台工研院在经济部产业升级转型服务团─传产中分团的支持下,将LED跨界应用于农业,收到很好的效果。
【高工LED综合报道】

运用科技协助高经济作物是农业新趋势,尤其是将LED光源应用在植物成长方面,更是近年来的重大突破。台工研院在经济部产业升级转型服务团─传产中分团的支持下,将LED跨界应用于农业,收到很好的效果。

  让果农改变长期以来使用售价较为低廉的白炽灯做为夜间照明设备的习惯,改用节能效果更好的LED灯,可以解决光照不足所造成的产量、质量问题,也能够达到节能省电的效益,增加农民收益。

  台湾近年来随着电费节节调涨,让高度倚赖夜间照明的农家利润大幅稀释,果农就开始思考改变灯具选项来降低成本的可能性。位于彰化县溪湖镇的葡萄农友在台工研院中分院温室系统中心的辅导下,尝试导入LED灯具作为夜间的光源。

  由于台湾地区葡萄园以架棚种植,葡萄树在棚上开枝、散叶、结果,因此LED灯必须由下往上照射,才能发挥最大经济效益,经过不断修改LED灯的设计与布建位置,台工研院中分院研发团队在2011年与农民合作,终于成功研发出可取代白炽灯的模组。采用吊挂式LED灯盘,并用斜角广角发光设计,由下往上照射。考量农场自动洒水系统,设计防水灯罩,使LED灯具备防水功能,促进作物生长。

  LED光源与传统的螺旋灯相比,约只需要原先不到20%的电费即可达到相同效果。这个成功案例让台工研院计划将LED灯也推广到其他葡萄园,帮助农友节省电费支出,提高利润。

  由于地理位置及气候带的关系,台湾地区冬季昼短夜长,在此期间作物屡因日照不足而形成歉收货品质不佳的问题,作为辅助生长对策,果农多在夜间使用省电灯泡补光,因此每年的电费动辄就高达3,000万元(新台币,下同)。

  工研院中分院花世豪经理指出,针对植物特性提供最适合的LED光源有助提升葡萄着果率并可省下超过80%的能耗,也就是能够省下高达2,400万元的电费支出。

  更重要的是,研究显示,在LED光源照射下,葡萄果粒品质较为均匀,且果实中花青素的成分与甜度集中等特征均较原先的螺旋灯泡表现更加优秀,如,花青素可多1成。LED灯具有光度均匀、无光害等优点,能达到增产、高效、抗病与无光害目的,这样的照射方式,不只省电还能为果农创造超过10%的额外收益。

  随着过去一年的LED照明价格战,LED灯泡的价格越低廉,葡萄农回收LED灯具成本的速度就越快,也能够再将资金投入到更新灯具上。

  目前台工研院的智慧化LED光照调控技术已经在台湾地区南投、新竹、彰化的茭白笋、芦笋、草莓与葡萄等农地获得采用,并且展现不错的种植成果。

  例如,台工研院的LED灯已经成功运用在南投埔里筊白笋田测试上,将LED灯导入南投埔里的茭白笋光照控制,采取灯泡式的照射方式,把灯泡直接架设在植物上方,能够让作物受光均匀,使光合作用的效率变好。

  同时,台工研院发展“智慧温室”,运用智慧LED光照调控技术种植有机芦笋,并导入IoT种植环境自动化监控系统,可以每日自动量测室内的光照度、空气及土壤温度、湿度、电导度等资料,并透过相关数据分析调控LED灯具的光量输出,创造最佳的芦笋种植光环境。

  此外,台工研院也与新竹香山草莓园合作,利用LED光照可以缩短种植到开花结果所需的天数,已至少可缩短10到15天,提早收成上市增加产期数,还能控制草莓植株成长形态、产量、品质,以及抑制病虫害的发生,LED光照技术的加值效益,也让草莓种植成为高值化农业之一。

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