Исследование помогает городским фермерам создать «световой рецепт» для увеличения урожая

Исследователи разработали новую формулу, позволяющую городским фермерам проектировать собственный «световой рецепт» — комбинацию освещения разных цветов, которая может помочь увеличить урожайность на вертикальных фермах.

Исследование, проведенное на городской общественной ферме Grow It York (расположена в морском контейнере в SPARK в Йорке), позволило создать математическую модель. Она может помочь городским фермерам понять, как свет варьируется в разных зонах ограниченного пространства, и как использовать эту информацию для проектирования лучших систем освещения.

Команда из Университета Йорка и компании Vertically Urban (британский производитель садоводческого освещения) изучила, как растения в различных частях закрытого фермерского помещения воспринимают свет. Например, растения у стены могут получать более яркий свет из-за отражений. Затем исследователи изучили, как эти различия в освещении влияют на рост капусты кале, редиса и ростков подсолнечника. Исследование опубликовано в журнале Quantitative Plant Biology.

Свежие фрукты и овощи

Доктор Дафни Эзер из Департамента биологии Университета Йорка отметила: «К 2050 году более 6 миллиардов человек будут жить в городских центрах, и растет потребность в обеспечении доступа к свежим фруктам и овощам, особенно поскольку изменение климата угрожает урожайности сельскохозяйственных культур.

Одним из потенциальных решений являются крытые городские фермы с плотными стеллажами для культур, также известные как вертикальные фермы. Освещение на вертикальных фермах можно строго контролировать, что позволяет фермерам точно проектировать условия выращивания для максимизации урожайности.

Однако из-за большого количества источников света потребление энергии может быть высоким, и многие вертикальные фермы не имеют экспериментальных возможностей для поиска точной комбинации освещения, которая повысила бы их урожайность при сокращении углеродного следа».

Высокий контроль

Освещение на вертикальных фермах можно строго контролировать, но многие такие фермы являются небольшими, размещенными в компактных городских пространствах. Поэтому «время на эксперименты» с различными режимами освещения для повышения урожайности коммерчески нецелесообразно.

Ведущий исследователь Уилл Клейдон сказал: «У этих вертикальных ферм может быть «достаточно хороший» световой рецепт, но пробовать новые световые режимы рискованно, так как это может поставить под угрозу коммерческое производство.

Чтобы решить эту проблему, мы разработали креативную стратегию математического моделирования. Наше ключевое открытие в этом процессе заключается в том, что даже на небольшой вертикальной ферме существует большое разнообразие цвета и интенсивности света в разных ее частях.

Мы смогли определить, какие аспекты качества света наиболее важны для каждого вида культуры. Мы надеемся, что это новое понимание поможет проложить путь другим вертикальным фермам к оптимизации световых режимов без необходимости приостанавливать производство».

Grow It York

Исследователи полагают, что новая модель «светового рецепта» может позволить большему числу вертикальных ферм повысить урожайность и энергоэффективность, что позволит производить больше свежей зелени в городских центрах.

Grow It York, основанная в 2021 году, поставляет сверхлокальную продукцию окрестным предприятиям и местным жителям. Ферма в контейнере выращивает салатные культуры, такие как ростки гороха, кресс-салат, микрозелень и травы, которые также можно приготовить и съесть свежими в ресторанах Spark:York.