数十年来,室内城市农场或垂直农场因其可在城市环境和恶劣气候条件下全年产出健康食品而备受欢迎。 绿叶蔬菜和草本植物是这些设施中最常见的作物,但种植商希望扩大规模,种植更多种类的蔬菜和水果。 2019 年 4 月,我们开始在 飞利浦 GrowWise 中心开展了一系列关于高秧番茄的长期研究。 我们的目标是什么呢? 为城市农场寻找出色的高秧栽培作物的培育策略、光配方和品质卓越的番茄品种。
关于在垂直农场种植优质番茄的 5 点经验
以过往的番茄试验为基础
我们拥有温室种植和垂直农场的专业知识和丰富经验,因此可创建高效的悬吊室内农场。在过去十年里,番茄生产已通过高科技自动化和数据管理进行了优化。我们可以利用这些丰富的知识,以相同的目标和技术打造室内农场,也可以应用相同的建筑、灌溉和种植系统,甚至可以使用相同种类的大黄蜂进行授粉。但是,由于室内城市农场和传统温室之间存在显着差异,因此盲目照搬温室种植方案并不可取。
温室和室内悬吊系统之间最关键的区别是后者使用主动冷却和除湿而非自然通风,并且仅使用 LED 照明而非主要依靠阳光。当排除温度、湿度和光照的季节性差异的影响,便可以创造最佳的生长环境,全年生产优质产品。
气候优化、选择合适的品种和生长配方
我们进行了三项试验。首先,我们希望借鉴温室番茄种植的经验,探索可以运用并优化哪些关于气候条件的知识。其次,我们想选出最适合室内种植的番茄品种,因此我们种植了 20 个不同的品种。最后,在第三次试验中,我们通过种植 5 个最佳品种,以选出适合室内种植的最佳生长配方。
我们为一间气候控制室配备了 飞利浦 GreenPower LED 线性顶部照明和单排 飞利浦 GreenPower LED 植株间照明。这种顶部照明和植株间照明组合久经验证,垂直和水平光线可在顶篷内实现均匀分布。飞利浦 GrowWise 控制系统则用于为植物生长全程规划适宜的照度。
以下是迄今为止我们从 3 次试验中获得的 5 项经验:
经验 #1:在光照、温度和产量之间找到平衡点至关重要
要想成功在室内种植,就要在光照、温度和产量之间达到至平衡。增加光照强度有助于提升产量,但两者并非线性关系。在 GrowWise 中心,我们可以达到高达 1200 µmol/s/m2,但植物无法将光照全部高效吸收。借助 飞利浦 GrowWise 控制系统,我们可以根据植物的需要来优化光照强度,并寻找最佳产量点,此时额外产量比光照和气候系统的额外能量输入更有价值。因此,我们不仅只关注产量最大化,还致力于实现最高效的系统。
为了使植物在营养生长和繁殖生长之间保持适当的平衡,相应调整温度很重要。通过提高温度,植物将达到更具繁殖力的状态。但是,过度输入能量可能会导致过度生长,这些植物会结出硕大的果实致使植物超载,进而导致后续的产量下降。种植番茄就像走钢丝绳:为了防止从一侧掉落,纠正太用力反而会导致从另一侧掉落。如果采用理想的策略,只需略微调整就可以保持植物平衡。若没有外界气候的可变影响,这无疑会更易实现。
通过试验,我们还深入了解了 LED 热负荷和植物蒸发水分之间的能量分配。我们不仅可达到最佳光利用效率,还可以提高整个系统的效率。
经验 #2:在室内农场种植悬吊番茄的强大商业案例
并非所有番茄品种都适合在室内农场种植和采用高科技培育形式。有些品种难以在传统系统中生长,但可能会在疾病流行率较低且气候更稳定的环境中蓬勃生长。理论上,大桁架番茄和牛番茄产量最高,但肯定不会适用于每个市场。产量较低的樱桃和鸡尾酒番茄或难以种植的“肉西红柿”(Coeur de Boeuf) 通常味道浓郁且外观诱人,因此高端商场或餐厅厨师是主要购买者。
经验 #3:种植合适的品种可最小化流程和人工成本
在试验中,我们成功种植了 20 多种樱桃和鸡尾酒番茄,以选择品质最好、口感最佳、最健壮的品种,且无需繁琐的处理和修剪。因此它们非常适合那些缺乏某种番茄种植经验的垂直农场主,节省人工成本意味着城市农场的利润增加。
经验 #4:在室内种植中促进植物生长的无限潜力
室内种植固有的一个关键优势是可以控制植物生长。正确的光谱、最佳的光强度、温度和 CO2 水平,可出色平衡果实重量和营养植物生长。控制所有这些生长参数,便可以真正优化产量和口感。此外,我们研发的生长配方具有可复制性,有助创造一致的栽培环境,以进行可靠的产量预测。种植商因此可灵活安全地培育植物,并可控制产量以满足市场需求。此外,创造适宜的环境还有助于积极控制植物的特定特征,例如糖含量、酸度、维生素和其他化合物,可满足对口味和营养价值的不同偏好。
经验 #5:番茄如今可在恶劣环境下生长
在已有大量温室或露天农场的地区建造农场当然不具有高盈利价值。然而,由于气候恶劣或其他因素,许多地方全年都无法买到当地种植的番茄。例如,一个位于中东的农场非常有意义:该农场可节省大量水,并且靠近消费者,所以产品非常新鲜且优质。我们的试验表明,全年在室内气候控制设施中种植新鲜美味的番茄,并且无需使用杀虫剂,这并非天方夜谭。
垂直农场中悬吊番茄的完美蓝图
根据试验结果,我们目前描绘出一幅蓝图,在环境完全可控的城市农场中种植美味的高秧番茄。 这样就为在极热和极冷气候中全年种植新鲜番茄开辟了全新的机会。 我们可以为种植商提供建议,例如如何建立种植系统,以及如何根据其客户和市场需求选择最佳品种。 结合研究基线,我们现在可以专注于开展针对特定概念和市场的试验。
请了解我们的 飞利浦 GrowWise 中心,或阅读其他关于种植番茄的博客。
Jarno Mooren 是 昕诺飞 的植物专家,工作地位于埃因霍温的 GrowWise 研究中心。他的工作重点是建立和开展帮助种植商高效种植所需规格作物的生长配方的试验。他的研究主攻室内农业的各种作物的光照、种植系统、气候和营养。在本文中,Jarno 分享了在 GrowWise 研究中心开展番茄试验的最新结果。
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