Les LED ouvrent l'ère où "les tomates poussent dans les usines"—L'impact de la "culture en S" pour les villes, l'espace et les situations de catastrophe

Le 19 septembre, Phys.org a rapporté une nouvelle qui fait avancer les notions traditionnelles des usines de plantes. L'équipe de recherche dirigée par le professeur associé Wataru Yamori de l'Université de Tokyo a relevé le défi de cultiver de grosses tomates et des tomates cerises dans une usine de plantes entièrement fermée utilisant uniquement des LED, démontrant ainsi un avantage en termes de stabilité de qualité et de valeur nutritionnelle. Ils ont percé le mur de l'idée reçue que "les LED sont principalement pour les légumes-feuilles, les fruits sont difficiles" avec des données expérimentales. L'article aborde également la faisabilité de la production alimentaire en milieu urbain, dans le désert, et même dans l'espace.Phys.org

Quoi de neuf ? Deux résultats majeurs

① Culture stable de grosses tomates (CF Momotaro Fight) dans une usine LED

L'article publié dans HortScience compare simultanément la culture de grosses tomates dans un environnement entièrement fermé utilisant uniquement des LED et dans une serre. Dans l'environnement LED, il est possible de maintenir de manière stable la température (environ 25,9±1,1℃ en moyenne) et l'intensité lumineuse (PPFD environ 276 μmol m⁻² s⁻¹), améliorant ainsi le diamètre de la tige, la hauteur de la plante et la valeur SPAD. Cependant, les fruits sont légèrement plus petits et ont une teneur en sucre (°Brix) plus faible, mais un avantage nutritionnel a été confirmé avec une teneur élevée en vitamine C (acide ascorbique). La serre est supérieure en termes de poids des fruits, de teneur en sucre et de rendement, mais il est difficile d'éviter les variations de qualité dues aux changements saisonniers. Les options sont désormais claires : choisir entre un approvisionnement stable et une valeur nutritionnelle ou la taille et la douceur, selon la demande réelle.DOI

② Culture "en S" des tomates cerises pour une production "rapide et de qualité"

L'autre pilier est la culture en S multi-niveaux des tomates cerises. En plaçant des LED sur les côtés des étagères et en faisant serpenter les tiges horizontalement pour les étendre sur plusieurs couches, cette méthode uniformise la distribution de la lumière dans la canopée. Les résultats montrent une augmentation de 15% du taux de sucre, de 7% de la vitamine C et de 7% du lycopène, atteignant un niveau de qualité supérieur à celui de la serre, et permettant une maturation et une récolte anticipées, ce qui augmente également le rendement réel. Bien que le rendement total soit équivalent à celui de la serre, **"vendre plus vite" = amélioration du taux de rotation** est un point clé.Université de Tokyo

Dans l'article original de Frontiers in Horticulture, il est également détaillé que la méthode en S réduit la variation du taux de photosynthèse entre les couches, alliant amélioration de la qualité et efficacité de gestion.DOI

Où l'appliquer ?—Villes, régions polaires, et même l'espace

L'équipe de recherche envisage un réseau d'approvisionnement résistant aux extrêmes climatiques (vagues de chaleur, sécheresses, inondations), une chaîne d'approvisionnement courte à proximité des villes, et même des systèmes expérimentaux dans des gratte-ciels ou sur la Lune et Mars. La stabilité annuelle et de la qualité standardisée est bien adaptée aux besoins de la restauration, des plats préparés et des produits transformés, et les perspectives de prix pourraient s'améliorer avec l'intégration des énergies renouvelables et les économies d'échelle.Phys.org

Comment cela a-t-il résonné ? Les voix des réseaux sociaux et des communautés

• Annonce des chercheurs : Le professeur associé Yamori a partagé les résultats de la recherche sur X (anciennement Twitter). Sur la timeline, on trouve des attentes telles que **"consommation locale dans les villes" et "résilience en cas d'urgence"**, ainsi que des questions réalistes sur le coût de l'électricité.X (anciennement Twitter)

• Réactions de la communauté horticole (Reddit) :

  • "Est-il possible de cultiver des fruits et légumes avec des lampes LED de magasin ?" et le scepticisme persistant sur l'insuffisance de la lumière sont des sujets fréquents. Cela rejoint la nécessité d'un environnement à haute intensité lumineuse et stable démontrée par la recherche.Reddit

  • "Tomates d'intérieur dans les sous-sols ou les régions froides" et d'autres connaissances pratiques sur la culture amateur sont partagées, et le public intéressé à essayer est vaste.Reddit

  • Dans la communauté des légumes en général, l'intérêt pourles LED pour l'éclairage extérieur persiste, et la notion fixe de "LED = uniquement pour les légumes-feuilles" est ébranlée.Reddit
    ※Les réactions ci-dessus ne se limitent pas aux réponses directes à la recherche elle-même, mais résument les tendances des réactions autour du thème LED×Tomates.
    
    
    

Trois implications commerciales

1. Une nouvelle valeur normative de "stabilité×valeur nutritionnelle"
   Même dans les situations où la serre l'emporte en termes de Brix et de taille, la différenciation est possible grâce à la promotion des fonctionnalités telles que la vitamine C et le lycopène. Elle est hautement compatible avec les catégories de produits transformés et axés sur la santé.DOI

2. L'effet économique de "récolte précoce×taux de rotation"
   La méthode en S permet une maturation et une coloration anticipées, ce qui devrait améliorer le flux de trésorerie. Elle est efficace pour les livraisons régulières aux services de restauration.DOI

3. Les besoins de niche dans les situations de catastrophe, l'espace et les régions polaires
   L'approvisionnement en produits frais à haute valeur ajoutée dans les bases, les navires et les régions éloignées devient réaliste. Concevoir des affaires avec une combinaison de modules compacts et énergies renouvelables.Phys.org
   
   
   

Note technique : Points clés de l'énergie et de la conception

• Environnement lumineux : Pour les fruits et légumes, un PPFD élevé est crucial. Les LED résidentielles standard sont souvent insuffisantes. L'utilisation combinée de l'éclairage latéral est efficace pour uniformiser la canopée.DOI

• Température et humidité, CO₂ : Un environnement thermique stable (environ 25,9℃ dans cette étude) et l'application de CO₂ stabilisent la croissance.a.u-tokyo.ac.jp

• Conception multi-niveaux et de guidage : La méthode en S permet de réduire les trajets de travail tout en améliorant l'efficacité de la réception de la lumière. Dans les espaces urbains, où la "hauteur" est plus importante que la "largeur", elle offre de grands avantages.DOI

Expansion des recherches connexes : L'édamame aussi "industrialisé"

Le même groupe a également rapporté la production stable d'édamame dans une usine utilisant une lumière artificielle. Les résultats montrent une amélioration du rendement, du sucre et des isoflavones, démontrant une indépendance par rapport aux saisons. C'est une tendance qui s'étend au-delà des fruits et légumes.##HTML_TAG