好夢幻的茭白筍田,發射浪漫紫光!暨大USR辦公室設計LED燈,省七成電費更減少光害

LED燈取代高壓鈉燈,茭白筍田能省下七成電費,夜晚田野還籠罩浪漫紫光!埔里是茭白筍主產地,農民長年使用高壓鈉燈夜間光照輔助茭白筍生產,卻也苦於電費高、光害強等問題。國立暨南國際大學科技學院大學社會責任實踐計畫辦公室(以下簡稱暨大USR辦公室)為筍農設計出LED燈具,以精準的光度與光波長減少用電成本。

新型LED燈具不僅替筍農省電,柔和的紫紅色光均勻灑在筍田,減少了光害也成為夢幻夜景。經過三年試驗,證實LED燈照下仍能維持茭白筍的產量品質,使用面積逐漸增加,已經有10公頃,暨大USR辦公室盼望更多筍農加入,也希望政府單位協助農民轉型,讓紫光範圍向外擴大。

夜間茭白筍田開LED燈田區,呈現夢幻紫色。(圖片提供/暨南大學科院USR辦公室)

夜間光照增加收成,並能調節產期

「埔里供應全台灣近九成的茭白筍」,埔里鎮蔬菜產銷班第25班班長劉宗賢說明,埔里終年涼爽並有充足地下水,讓需水量大的茭白筍能飽滿鮮甜。但一到冬季,日光不足,茭白筍容易過矮而沒有經濟價值。

「用燈補光就能讓茭白筍周年生產」。劉宗賢解釋,筍農偶然發現路燈下的茭白筍能順利抽長,於是嘗試用高壓鈉燈補光。結果茭白筍不但能在冬季順利抽長,栽種時間還減少一半,從120天縮減到60天。農民可多一次收成,還可以藉此調節栽培排程,「產季不再集中,農民不用擔心茭白筍價格崩跌,或採收人力不足」。

高壓鈉燈電費貴,照射範圍侷限,光害讓居民困擾

然而長年利用高壓鈉燈照射茭白筍,問題也一一浮現。農民李達量栽培茭白筍超過30年,他認為高壓鈉燈問題主要有電費、裝設成本與光害。一盞高壓鈉燈一個晚上的電費成本約20元,而一次產期通常要照光兩個月,五分地的電費至少一萬五千元起跳。

李達量還說,高壓鈉燈設計偏向錐形照射,光線並不平均,靠近燈架的茭白筍反而容易照不到光而長不大。筍農通常一分地建置約五盞高壓鈉燈,但為了確保田區全面照光,經常在第一次架設後,要再補建燈架。又因為高壓鈉燈光線強又聚焦,時常有居民夜間經過茭白筍田,因強光造成瞬間暈眩,不小心摔進田溝裡。

國立暨南國際大學應用化學系教授郭明裕補充,目前埔里茭白筍栽培面積近1800公頃,設置了數萬盞高壓鈉燈,若夜間全開燈,「根本與白天無異」。因此會有居民抱怨光害嚴重影響作息,甚至有農民的燈架遭人破壞。

目前埔里茭白筍田幾乎都使用高壓鈉燈,夜間燈火輝煌,宛如不夜城(圖片提供/暨南大學科院USR辦公室)

減少瓦數,設計特定波長,為茭白筍量身定做LED燈

為了解決高壓鈉燈應用在茭白筍栽培時的缺點,暨大USR辦公室開始研究以LED燈取代高壓鈉燈。郭明裕說明,LED燈的瓦數是高壓鈉燈的1/4以下,「等於同樣的時間,LED燈用電量少了75%」,大大減少茭白筍照光的電費成本。

暨大USR辦公室成員鄭登允解釋,工業技術研究院曾調查過,茭白筍生長時適合紅藍光混合成紫紅光照射。因此將LED燈設計成茭白筍需要的特定光波長,即可取代全光波長又高瓦數的高壓鈉燈。

而暨大USR辦公室為了符合原本筍農使用需求,除了降低LED燈具的光強度和光波長,也同時調整燈具結構,讓照射範圍更平均。為求嚴謹,研究團隊當初也請教台中區農業改良場,仔細調查茭白筍生長數據。

郭明裕回憶,一開始把LED燈推廣給筍農時,仍因為光線比較黯淡而被質疑效果。慶幸有筍農彭登業願意嘗試,還同時用高壓鈉燈在另一區栽培作為對照。經過三年以上試驗,證實使用LED燈補光能維持茭白筍產量,並比高壓鈉燈省電,才讓越來越多農民有興趣嘗試。

暨大團隊與埔里茭白筍農合作,印證LED燈具對筍農的效益。(攝影/孫維揚)

LED燈為茭白筍農省電省工,柔和紫光成吸睛亮點

「使用LED燈以後,真的感受到電費有下降」,筍農一致認同LED燈具比高壓鈉燈更省電。彭登業的農田經過試驗,LED燈能節省近八成電費。還有農民跟鄭登允分享,0.6公頃的筍田換成LED燈,「電費與去年差9000元以上」。

郭明裕分析,目前LED燈具成本約是高壓鈉燈兩倍,但幫助筍農省下至少七成光照電費,「我們預計,農民投入約三年就能回收燈具成本」。另外,相較於高壓鈉燈兩、三年光度就會衰弱,LED燈具使用保固則達五年,使用年限更長。

暨大USR辦公室經過五年以上試驗統計,已經有足夠LED建設資料庫。現在農民只要將自己的田區規格回報給暨大USR辦公室,就能以電腦模擬LED燈架建置。李達量補充,以前為了要補建燈架、需要兩三次架設才能完成的筍田,「現在可以靠他們協助,一次把燈照設備建設完畢」,可以省去很多農民自己牽線、補設備的勞力與時間。

因為LED燈具減少多餘光強度,劉宗賢說,現在茭白筍田在夜間開燈,光線比較柔和,不再需要擔心光線過於刺激,大大減少對埔里居民、環境的光害。此外LED燈會讓筍田呈現夢幻的紫紅色,如果使用的農民越多,也形成埔里一道特殊的夜景。

LED燈光線呈現柔和紫色,已足夠替茭白筍補光,並減低對居民的光害困擾。(圖片提供/暨南大學科院USR辦公室)

進場費用仍高,暨大與筍農共盼補助轉用LED燈具

郭明裕坦言,埔里茭白筍農明瞭LED燈補光的好處,但設備成本還是讓他們卻步。因為目前光是一分地,購買LED燈具成本可能高達2萬元,「要農民一次付這麼多錢真的很難」。雖然南投縣政府建設處有提供補助,不過目前使用LED燈具的筍田甫過10公頃,還不到埔里全部面積的1/100。

不過鄭登允說,今年開始埔里鎮農會也加入補助,讓更多筍農可以換用LED燈具。而暨大USR辦公室則持續輔導農民,定期舉辦明會與成果研討會,讓農民相信LED能幫助他們省錢。此外暨大USR辦公室也計畫研究LED燈照對於生態影響等評估,找出更多使用效益,爭取更多政府單位共同輔導,降低茭白筍農進場門檻。

劉宗賢認為,10公頃雖然是小面積,但若這些田區的茭白筍生長良好,自然就會有更多農民加入。「我們就是好好耕作,用收成來證明轉用LED的效益」。他期待在之後越來越多LED燈具出現在筍田,維持茭白筍生產、降低電費的同時,也給埔里夜晚不一樣的田間景色。

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