WUR：根據植物需求種植作物

植物才是出發點，而非溫室本身。這正是 GreenControl 的核心理念——一個為期五年的專案，瓦赫寧根大學與研究中心（WUR）與另外三所技術大學，以及多家企業與組織共同合作，研究感測器與相機如何最有效地識別植物的需求。其目標是在顯著降低能源使用與能源成本的同時，讓栽培更加永續。

園藝從業人員不斷調整溫度、濕度與照明，以盡可能精準地控制作物生長。儘管荷蘭在溫室園藝的測量與控制技術方面已居全球領先，仍存在相當的改進空間，瓦赫寧根大學與研究中心的園藝與作物生理學教授李歐·馬塞利斯（Leo Marcelis）指出。 「現行控制系統的一個限制在於，溫室氣候只以單一位置與單一感測單元進行測量。況且這些條件在整個溫室並不一致，也無法告訴你在那一瞬間這些條件是否精準符合植物的需求。」

馬塞利斯表示，與其僅監測環境，不如把植物本身作為起點。「如果你能知悉植物的活躍程度，就能對它的需求有更清晰的預判。再把這些資訊用來更精準地控管溫室氣候，這對於降低能源消耗與成本具有實際意義。目前，農場常常留有安全餘地以避免某些區域過冷或過濕，這樣雖提升產量的確定性，卻也讓能源用量超出必要。如果你能更準確地掌握植物的需求，就能在不影響作物生長的前提下更有效地使用能源，從而降低成本，讓溫室園藝變得更永續。」

識別植物的需求並以此資訊來控管溫室氣候，是 GreenControl 的核心。該計畫集合瓦赫寧根大學與研究中心、代爾夫特理工大學、埃因霍溫理工大學與特文特大學，以及溫室建設商、科技開發者、栽培者與育種家。共同研究如何透過感測器、相機與演算法的結合，更有效地監測植物的活動。馬塞利斯說：「我們希望藉由這些技術，讓我們在任何時刻都能有更清晰的植物狀況畫面。專案以番茄與萵苣為重點，但所得的見解也可能適用於其他作物，如草莓、黃瓜、甜椒與切花。我們並非僅研究番茄或萵苣的特定需求，而是探討如何更佳地辨識植物的需求。」

結合不同技術
馬塞利斯說明，GreenControl 夥伴們所測試的大多數技術其實已經存在。「挑戰在於如何以正確的方式運用它們，並將它們有機地結合起來。這些技術包括測量光合速率、氣流與蒸散的感測器，以及追蹤植物生長的熱成像相機與一般相機。我們將以不同的組合來測試這些技術。關鍵問題之一在於系統需要達到多高的準確度才對農場真正有用。測量過少會造成信息不完整，而感測器過多則會讓系統成本與複雜度增加。因此，我們也在評估在有限數量的感測器與相機下能達到的測量內容，以及在更廣泛的組合下可達到的可能性。」

研究人員也在尋找測量技術在植物上與溫室內的最佳放置位置，馬塞利斯繼續說。「我們也想知道每公頃需要監測多少株植物，才能取得具代表性的畫面，以及條件在溫室內的分佈差異。當植物活躍度較低時，究竟是溫度、光照、濕度或是這些因素的組合在影響？」其中一個挑戰是，在溫暖、潮濕的溫室環境中，測量必須持久可靠，因為感測器與相機可能長時間變得髒污、位置移位或讀取值出現偏差。

其中一項專案目標是將能源使用量降低 25%。研究人員的目標是進一步降低能源成本，降幅達到 35%。這不僅能藉由更節能來實現，也能透過更智慧地運用現有能源供給來達成。馬塞利斯表示：「當天氣晴朗或風力充足時，能源成本往往較低；週日的價格也常較低。透過對栽培作業的相應調整，農戶能省錢，同時也能減輕電網壓力。重要的問題是，在不影響產量、品質或植物健康的前提下，我們能走多遠。」

將數據轉化為控制決策
馬塞利斯特別希望透過專案，讓農戶更廣泛地採用智慧植物監測技術，並更有效地利用所得數據。「你不僅要知道植物的狀況，還要將這些資訊連結到溫室控制系統。因此 GreenControl 也在評估系統所提供的建議。農戶需要理解為何系統建議調整加熱、通風或照明。只有在理解原因後，農戶才能對這項技術建立信心。這也為下一步鋪路：實現全自動控制的前提。在我們邁向那一步之前，必須先確保系統的穩健性。」