CN112367831A - 用于培养作物的方法及装置 - Google Patents

Abstract

在一个设备中，在至少基本上无日光的环境中培养作物，其中将作物在至少基本上完全调节的培养空间（10）中暴露于来自存在于所述培养空间中的人造光源（30）阵列的光化人造光。在一个培养周期内，人造光源（30）的功率输出适合于由此被照亮的一部分作物（50）的能量吸收，从而靠近人造光源阵列中的每一个人造光源的作物经受至少基本上恒定且至少基本上彼此相等的蒸气亏缺。

Description

用于培养作物的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种用于培养作物的方法，特别是在至少基本上没有日光的环境中，其中作物在至少基本上全调节的培养空间中暴露于光化人造光，该光化人造光特别地包括来自种植空间中的人造光源阵列的光合有效辐射(PAR)。

本发明还涉及一种用于生产作物的设备，特别是在至少基本上没有日光的环境中，该设备包括在进气口和排气口之间的至少基本上全调节的培养空间，用于至少基本上为层流的气流，该设备包括用于维持和必要时处理所述层流的气流的空气处理设备，该设备包括在培养空间中的灯具配件阵列，具有一个或多个能够并且配置成产生光化人造光的人造光源，该设备特别地包括光合有效辐射(PAR)，并使作物暴露于此。

背景技术

例如从美国专利US 9,357,718已知这样一种方法和装置。其描述了一种培养环境，其中作物在调节环境中受到大部分受控制的培养气候的影响。除了空调外，这种气候还包括暴露于具有光敏(PAR)辐射的适应光谱中。

当前经常使用的灯具配件利用LED照明来提供光谱。尽管其照明效率比更常规和传统的气体放电灯高很多倍，但是这种LED配件除了光敏(PAR)辐射外还产生大量的热量。该热量部分被引导通过培养空间的气流所带走，这不会改变空间温度不可避免地、或多或少地逐渐向下游升高的事实。因此，相对空气湿度下降并且作物将能够更多地蒸发。虽然这种升高的空间温度确实会导致局部作物更快地发育(生长)，本质上这是不希望的，因为固体组分物质的含量由此降至期望水平以下，并且当培养面积过度扩大时，不能保证整个培养面积上的均匀性。

另外，常规的无日光培养中作物的光合作用也限制了培养空间或单元的最大效率。这是因为，光合作用不仅取决于所供应的PAR光，还取决于作物对二氧化碳的吸收。然而，环境空气中二氧化碳的富集是有限制的，其浓度为约1500-2000ppm的水平。超过此水平，高二氧化碳浓度会对作物生长造成不利影响。因此，增强光合作用所需的对作物的二氧化碳的增加供应，需要始终具有低于该最大极限的新鲜二氧化碳供应的在作物上的气流。

为了吸收二氧化碳，叶子中的气孔必须打开，这也将导致更多的蒸发，从而导致水分流失(脱水)。随着作物上空气速度的增加，这种效果会变得更强。最终，作物可以因此“燃烧”，当然必须避免这种情况。因此，常规的培养环境对作物上的最大空气速度施加了很大的限制，从而最大规模地在实践中可以实现迄今为止针对作物的无日光、全调节培养而采取的方案。

此外，在气流再循环的情况下，通常在已知的室内农业项目中使用大量的除湿设备，以在空气被引导回到培养空间之前从空气中提取过量的水蒸气。这需要大量的额外能量，这又在很大程度上或甚至完全抵消了培养环境可能增加的生产量的价值。

发明内容

本发明的目的尤其是提供一种用于作物的调节培养的方法和装置，该方法和装置至少在很大程度上避免了对于进一步扩大工艺的上述和其他限制。

为了实现所述目的，在前序部分中描述的类型的方法具有根据本发明的特征，即在一个培养周期中，人造光源的功率输出适合于被由此照亮的部分作物的能量吸收，使得靠近人造光源阵列中的每一个的作物经受至少基本上恒定的蒸气亏缺。在本发明的范围内，此处的目的是在整个培养环境中将蒸气亏缺恒定保持在平均值(以g/kg表示)的5％以内，优选在2.5％以内。

在前序部分中描述的类型的装置具有以下特征：配件具有可控冷却装置，利用其，在一个培养周期中，人工光源的功率输出可适应于由此照亮的部分作物的能量吸收，使得靠近配件阵列中的每一个的作物经受至少基本上恒定的且至少基本上相互平等的蒸气亏缺。在本文中，蒸汽亏缺被认为是至少基本上恒定的且至少基本上互相平等的，在整个培养环境中，蒸气亏缺相对平均值(以g/kg表示)的变化小于5％，优选小于2.5％。

在本文中，所述蒸气亏缺应理解为大气中水蒸气的实际的部分蒸气压力与一般空间温度下的最大的部分蒸气压力之间的差，即空气中的实际水蒸气含量与饱和时空气中的最大水蒸气含量之间的差(以g/kg表示)。这是周围空气在一般温度下仍可吸收的水(蒸气)量的量度。这基本上是作物在一般温度下经受的水分亏缺。在此应注意，利用本发明控制的蒸气亏缺不应与相对空气湿度混淆，该相对空气湿度定义为在一般环境温度下空气的实际水分含量相对于最大水分含量的百分比。尽管根据本发明，空间中的蒸气亏缺每个地方基本上保持恒定，但是对于空间中的空气湿度，这一点也不适用。

气孔下腔与大气之间的氧气、二氧化碳和水蒸气的交换程度自然取决于植物叶子中气孔(孔)的位置。当大气能够吸收大量的水蒸气时，气孔将部分或全部关闭，以尽可能防止脱水甚至燃烧。大气的“吸力能力”是由空气的流速和蒸气亏缺的组合决定的。根据本发明，可以说，在整个培养空间或其用于此目的的一部分中，由大气施加在作物上的吸力作用在可接受的限度内保持恒定。这赋予了对作物生长的显著的进一步控制，除其他因素外，该控制还使得可以显著增加培养空间的最大规模。

在此，本发明基于这样的见解，即，在前文中所描述的类型的方法和培养环境的进一步扩大不仅受到逐渐的温度升高的限制，而且至少也受到来自作物的蒸发的限制。作物的光形态建成平衡最终受到二氧化碳吸收程度和与气孔的或大或小的开口相关联的蒸发的限制。因此，作物的光合作用最终无法跟上生长速度，导致不期望的质量损失，或者由于蒸发造成水分大量流失，以致作物脱水，在极端情况下甚至燃烧。

然而，由于根据本发明，可以控制培养空间中的蒸气亏缺，因此作物中的蒸发在任何地方都被控制到很大且(已经发现)足够的程度，使得可以达到更高的光合作用水平，而不会因为脱水受到损害。结果是，更有可能(仅被技术因素限制)进一步扩大培养环境的规模，从而对设备和建筑工作的必要投资可以被更高的产量抵消，其结果是这种园艺形式(也称为室内种植)的经济效率大大提高。

由于传统的但也是基于LED的灯具配件不可避免地产生热量，因此如前文所述的常规室内农业项目需要具有高冷却能力的制冷装置，以将培养空间的空间温度保持在可接受的范围内。为此目的，通常将气流引导通过培养空间并穿过灯具配件，并使其能够从配件吸收热量并将热量排放到培养空间之外。空气在那里通过将空气温度降低到所需水平的热交换器(通常称为冷电池)传送。

然而，这种方法的缺点在于，在实践中，在考虑可用空间的情况下，通常为此目的应用冷电池，这不仅会在与流过的空气进行热交换的表面上导致空气温度下降，还会因冷凝而导致除湿。然而，后者在实践中并不总是期望的，因为如此强的除湿会导致高的蒸气亏缺，从而气孔将关闭并且二氧化碳的吸收以及光合作用的水平将下降。此外，通过过度的除湿，有价值的水如果不能再利用(而这又需要相对大量的冷却能量)则会损失，此外，为了在气流返回到培养空间之前再加湿空气，能量是必须的。

因此，根据本发明的方法的一个优选实施方式具有以下特征：对培养空间的大气进行空气处理，其中将大气的温度保持在其露点以上。因此，防止了由于冷却而导致的不期望的水分损失，由此不需要或者至少在显著较小的程度上需要对空气进行再加湿，以便在培养空间中保持预期的均匀蒸气亏缺。根据本发明的装置的一个特别的实施方式具有以下特征：空气处理设备包括设有冷凝收集器的冷却装置，特别是冷电池。然而，在该情况下，当仍然能从循环空气中抽出水分时，凝结的水分便可以再利用，并且可以避免水分流失。因此，过高的空气湿度可以通过强制冷凝降低到所期望的水平。

由于在叶子***发育过程中作物能够以增长的程度蒸发，因此，随着作物发育更多的叶子，大气中的水分含量通常会增加。同时，蒸发的物理过程需要热量，这些热量将由作物从环境中吸收。两种效应共同导致局部空气湿度的增加，从而减少了作物的湿气亏缺。

然而，为了将蒸气亏缺保持在期望的恒定且至少基本上彼此相等的水平，根据本发明的方法的另一优选实施方式具有以下特征：至少一个人造光源的功率输出适合于由此被照亮的作物的一部分的蒸发和能量吸收。当作物的叶子较少，从而同化和蒸发的表面积较少时，人造光源的功率输出例如将降低，以使环境温度不会不可接受地升高，而在叶子***更大且作物的同化和蒸发作物表面积也更大的情况下，可以从人造光源中补充从环境中由此提取的蒸发能量。总而言之，可以调整光照和叶子蒸发的净热力学热平衡，以使蒸气亏缺保持在期望的水平。

考虑到这一点，根据本发明的方法的另一优选实施方式具有以下特征：至少一个人造光源具有可控制的冷却，其冷却能力适于人造光源的功率输出和作物的能量吸收的合量。这里的这种冷却提供了一个选项，可以使人造光源对环境的最终散热精确地适于位于其下的作物的热和水蒸气平衡，这在从发芽或插枝到收获的整个培养周期中都是如此。

在这方面，根据本发明的方法的另一优选实施方式具有以下特征：在至少基本层流的气流的流动方向上，以受控的方式对配件进行冷却，以据此(从配件到配件)施加升高的环境温度，并在培养空间中保持相关的温度梯度。空气中水蒸气的实际含量会由于蒸发而向下游增加，而在施加的更高的温度下，空气中水蒸气的最大含量将成比例地增加，因此，在从进入培养空间的进气口到离开培养空间的出气口的路径中，蒸气亏缺基本上保持恒定。

在此，根据本发明的方法的一个特定实施方式和根据本发明的装置的一个特定实施方式各自具有以下特征：可控制的冷却包括液体冷却，该液体冷却通过与人造光源进行热交换接触的液体冷却介质的强制循环来实现。为此目的，根据本发明的装置的另一实施方式具有以下特征：冷却装置包括冷却介质的受控循环，该冷却介质可以至少在操作期间与配件中的至少一个光源进行热交换接触。根据本发明的装置的一个优选实施方式在此具有以下特征：配件以可选的成组方式设置有多个相邻的配件，并设置有可单独控制的冷却和与之适配的控制器。

这种主动的液体冷却可能非常强大，从而将配件产生的最终热量限制在可接受、甚至理想的水平。因此，可能的培养空间外的冷却能力(将循环气流恢复到输入条件所需的)仍然受到限制。其具有以下重要的优点：在为此打算和构造的空气处理设备内部，在许多情况下，与空气相互作用的所有接触表面的温度在任何地方都不会低于空气的露点，从而可以防止由于冷凝而导致的空气不期望的除湿。用于强制液体冷却的冷却介质与相对较暖的配件直接进行热力学接触，从而从那里排出异常效率和有效的散热。

考虑到装置的效率，在成本和占用空间方面，根据本发明的方法和设备的另一特定实施方式具有以下特征：可选地以成组和/或集合的方式将光源容纳在配件中，其中每个配件以可选的成组方式设置有液体冷却，并且冷却介质与每个配件进行单独的热交换接触。因此，光源的集合壳体以及用于出于液体冷却目的而携带液体的冷却管道可以被一组光源共享。在这方面，根据本发明的装置的另一实施方式具有以下特征：配件以成组方式设置有多个相邻的配件，并设置有可控的冷却和与之适配的控制器，其中，该相邻的配件放置在与层流的气流的流动方向成横向的方向上。

根据本发明的方法的另一特定实施方式具有以下特征：可控制的冷却包括空气冷却，该空气冷却通过与人造光源进行热交换接触的共同的、至少基本上层流的气流来实现。在利用循环液体冷却介质的液体冷却之外或作为替代，该实施方式通过层流的气流、特别是同样在作物上被引导的相同层流的气流来提供空气冷却。除了提供附加的冷却之外，其还提供了与该气流的热交换接触，从而使其中的蒸气亏缺保持恒定。

考虑到实际的实施，根据本发明的方法的另一优选实施方式具有以下特征：可选地以成组和/或集合的方式将光源容纳在配件中，并且在配件上并沿着配件引导至少基本层流的气流，其中在另一个实施方式中，该方法的特征在于：以受控的方式在至少基本层流的气流的流动方向上冷却配件，以便据此从配件到配件保持至少基本恒定的蒸气亏缺。因此，完全控制了配件与周围区域之间的热交换。

考虑到足够的冷却能力，该方法的另一个实施方式具有以下特征：配件的受控冷却包括沿配件的空气冷却以及具有与配件至少基本直接热力学接触的液体冷却介质的强制循环的液体冷却，其中在与配件的热交换接触中控制液体冷却介质的循环，以维持从配件到配件的、配件之下的至少基本恒定的蒸气亏缺。

另外要注意的是，除了通过可选地混合冷却配件，还可以通过以较低或较高的功率操作光源来调节和适配其发热。因此，在本发明的范围内有利地使用以单独或成组的方式调光的光源，使得电源及其消耗是可调节的。特别是在作物发育的初始阶段，光源因此能够以相对较低的功率工作，从而仍然提供足够的PAR辐射以确保最佳的光合作用。

为了作物健康和最佳的生长，根据本发明的方法的另一特定实施方式具有以下特征：将蒸气亏缺设定并维持在每公斤空气约0.5至6克水的水平。已经发现，在作物的紧邻区域中的这种蒸气亏缺提供了作物高速生长以及干燥无知由于光合作用而高速产生的可能性。因此有可能达到前所未有的产量和质量。

通过允许沿着作物和通过作物的气流自由地增加，同时不使蒸气亏缺由此受到不利影响，从而对这一点做出了贡献。在这方面，根据本发明的方法的另一优选实施方式具有以下特征：层流的气流以15至100cm/s的流速被引导越过作物和/或穿过作物。为此目的，根据本发明的设备的一个特定实施方式具有以下特征：空气处理设备能够并且构造成在操作期间以15至100cm/s的空气速度维持培养空间中的层流的气流。

为了良好地交换二氧化碳和氧气，气孔必须与足够高的二氧化碳含量(例如大约1500-2000ppm)和约15至100cm/s的速度的气流结合来打开。为了防止气孔(部分)闭合，以防止在空气的这种流速下水分流失，蒸气亏缺必须足够低。除了在常规的培养环境中，根据本发明，即使在如此高的空气速度下，也可以精确地控制蒸汽亏缺并特别地将蒸汽亏缺维持在约0.5至6.0g/kg之间。较高的空气速度还具有以下优点：进气口和排气口之间，温度差和蒸气亏缺差均减小，从而室内农场的最大规模规模增大，从而经济可行性增加。

该强制气流不仅由于作物蒸发水而提供冷却，而且还提供新鲜的再循环空气供应，其中含有可选补充数量的对作物光合作用必不可少的二氧化碳的。由于本发明，该二氧化碳交换可以提高到更高的水平，由此产量可以增加和/或培养周期可以缩短。这进一步提高了前文中描述的类型的方法(通常称为室内种植)的经济效率和经济可行性。

附图说明

以下将基于示例性实施方式和附图进一步阐明本发明。在附图中：

图1示出了根据本发明的设备的示例性实施方式的设置和构造的示意性侧视图；

图2仅示意性地例示了常规培养装置中的层流的气流下游的温度和湿度变化；以及

图3仅示意性地例示了图1的培养装置中的层流的气流下游的温度和湿度变化。

应当注意的是，附图仅是示意性的，并且未按比例绘制。为了清楚起见，特别是某些尺寸和组件可能会或多或少地放大。相应的部分通常用相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1中示意性地示出了用于无日光作物生产(也称为室内种植)的培养装置的构造。其包括至少基本上完全调节的培养空间10(通常也称为气候室或气候单元)，在其中空间气候可以被精确地监测并且如果需要的话可以在一定范围内保持恒定。除了空间温度以外，也是这里一个因素的气候参数是二氧化碳浓度和空间空气湿度。这些参数使用为此目的提供的传感器在一个或多个测量点上记录，但如果需要，可以在培养空间中随位置不同而变化。

后者首先、最重要地是被引导穿过培养空间的强制气流20的结果。任选地在空间10外被处理之后，该气流经由入口室15进入，并作为至少基本上完全层流的气流继续通过培养空间10，并通过回流室25离开培养空间。所述空气处理通常包括将空气冷却并加湿或除湿至所需的相对空气湿度。

存在于培养空间10中的是LED配件阵列形式的人造光源30的阵列。它们发出光合有效辐射(PAR)，这对于作物50的光合作用以及由此发育是必不可少的，但同时也将热量散发到空间中。一部分热量将与气流20交换，但这也将逐渐导致培养空间10的温度逐渐局部升高。该温度升高始终是照明设备30发出的热量与作物为了通过叶子蒸发、生长和光合作用而吸收的能量以及通过配件的液体冷却所释放的热量的局部净平衡。

在图2中以曲线A的形式示意性地显示了温度变化。在作物的生长过程中以及在叶子***的发育过程中，蒸发成分将(强烈)增加，从而曲线A将上升不那么陡峭。在图2中以框图的形式简化地示出了由作物50的叶子释放的水蒸气(水分)的量。在此，实心块表示沿着相应配件30下方的气流20的流动方向、在作物50的连续部分的位置处从作物释放水分。空心块示意性地表示局部蒸气亏缺。这是空气中水蒸气的实际含量与给定温度(即在相对空气湿度为100％时)下的饱和度Ew之间的差。

从图2中显而易见的是，在常规培养空间中配件输出的功率导致温度的强烈升高，由此饱和度Ew以及影响作物的蒸气压不足增加。其结果是更强的蒸发，这在图中以黑色阴影的方块表示。相对空气湿度RV的值也以条形图的形式在每个位置上示意性地例示。

然而，根据本发明，配件30下方的蒸气压不足被控制并保持恒定，并且至少在窄的范围内彼此基本相等。为此，在配件30上设有可控的主动冷却装置35。在该示例中，这需要使用合适的冷却介质(例如水)通过调节循环进行强制冷却，冷却介质通过管道***(其金属管道与配件30的金属外壳的金属进行物理接触)与配件30进行基本直接的热交换接触。此外，光源是可调光的，由此PAR光发射可以最佳地适应其下方的部分作物的实际发展状态。通过对PAR发射进行调光，光源同样会产生较少的功率输出(热量)，因此在某些情况下不太需要或完全不需要强制液体冷却。

总体上，在整个培养周期中(即从发芽，幼苗或插枝到收获)，人造光源的功率输出可以根据其下方的部分作物的能量吸收连续地调节，使得作物在配件阵列中的每一个的下方经受至少基本恒定且至少基本相等的蒸气亏缺。实际上这意味着由于配件的液体冷却，培养空间中的温度上升的速度不太快，这在图2中用曲线B表示。

更具体地，通过在培养空间中实现、施加和保持特定的温度梯度，蒸气亏缺可以在X方向上精确地控制并且可以保持恒定，并且至少可以在各处(可选地在特定区域中)基本上彼此相等，如图3所示。每个位置的相对空气湿度RV的值也以条形图的形式示意性地例示。该值是由每个位置的空气实际水分含量相对于该位置的最大水分含量Ew的商计算出的。因此显而易见的是，尽管根据本发明，蒸汽亏缺处处都保持至少基本上相等，但是对于相对的空气湿度，一点也不需要如此，因此实际上在图中并非如此。相反，相对空气湿度RV逐渐增加。

由于恒定的层流的气流(速度)以及空气中基本恒定的蒸气亏缺，作物将在培养空间中的每个地方都处于基本恒定的水蒸气平衡，并将适应其自身的蒸发，因此在培养空间的每处都一样。如果需要的话，可以对所有配件集合地或对一些配件成组地在横向于气流20的流动方向X的方向上对配件进行冷却，这从安装工程的观点来看是有利的。

配件的混合冷却(即不仅通过气流20进行冷却，还通过强制冷却35进行冷却)的另一优点是，排出的气流的空气湿度和空气温度的增加较小。由此，保持培养空间外部的空气处理仍然受到限制。为此，有利地应用具有冷却表面的冷却设备，如果需要，冷却表面的温度保持在空气的露点以上，从而可以防止由于冷凝而导致的不期望的除湿。

根据本发明的对培养环境中的温度(升高)和蒸气亏缺两者的控制允许在具有相对较小的温差(特别是在露点以上的冷却表面)的培养环境外进行冷却。光源产生的大部分热量可以通过强制液体冷却而直接消散，因此不需要通过空气处理设备移除。冷却介质与配件之间的相对较大的温差可实现异常高效并且有效的传热。但是，如果需要的话，通过将空气处理设备的冷却装置降到露点以下，仍然可以通过冷凝来捕获多余的水蒸气。在该情况下，在空气以期望的初始温度返回到培养环境之前，通过冷凝从空气中提取水蒸气。在该情况下，冷凝物被有利地收集，并且如果需要的话以有用的方式反馈或以其他方式(再)使用。

因为培养空间中的蒸气亏缺根据本发明进行了控制，并且各处都至少基本相同，所以本发明允许在培养空间中具有较高的气流速度，而不会引起对作物的生长产生不利影响的作物的不可接受的大蒸发。在所示的设备中，气流以15至100cm/s的速度特别地被引导通过培养空间，因此与作物的二氧化碳交换要比最大气流速度限制在较低水平的传统的培养空间大得多。其结果是更高水平的光合作用，使作物生长更强和更快。因此，可以更快地进行收获，在作物中有相同比例的干物质和其他有用成分及组成物质。显然，这将提高培养环境的经济效率。

尽管以上仅基于单个示例性实施方式进一步阐述了本发明，但是显然本发明决不局限于此。相反，对于本领域普通技术人员来说，在本发明的范围内，许多变化和实施方式仍然是可能的。除了在完全没有日光或基本上完全没有日光的环境中使用本发明之外，当作物暴露于阳光时(例如在玻璃下培养时)，本发明还可以特别应用，同时保持上述优点。

Claims (19)

1.一种用于特别地在至少基本上无日光的环境中培养作物的方法，其中作物在至少基本上全调节的培养空间中暴露于光化人造光，光化人造光特别地包括来自培养空间中存在的人造光源阵列的光合成有效辐射（PAR），其特征在于，在一个培养周期中，人造光源的功率输出适合于由此被照亮的部分作物的能量吸收，使得靠近人造光源阵列中的每一个人造光源的作物经受至少基本恒定且至少基本彼此相等的蒸气亏缺。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对培养空间的大气进行空气处理，其中将空气的温度保持在其露点以上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个人造光源的功率输出适于其下方的部分作物的蒸发和能量吸收。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，至少一个人造光源具有可控制的冷却，其冷却能力适合于人造光源的功率输出和作物的能量吸收的合量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，可控制的冷却包括液体冷却，液体冷却通过与人造光源进行热交换接触的冷却介质的强制循环来实现。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，光源以可选的成组和/或集合的方式容纳在配件中，其中，配件以可选的成组的方式设置有液体冷却，液体冷却的冷却介质与每个配件进行热交换接触。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，可控的冷却包括空气冷却，空气冷却通过与人造光源进行热交换接触中的共同的、至少基本上层流的气流来实现。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以可选的成组和/或集合的方式将光源容纳在配件中，并且在配件上方并沿着配件引导至少基本上层流的气流。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在至少基本上层流的气流的流动方向上以受控的方式冷却配件，以便据此从配件到配件维持至少基本上恒定的蒸气亏缺。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，配件的受控的冷却包括沿着配件的空气冷却以及利用与配件至少基本直接热力学接触的液体冷却介质的强制循环的液体冷却，其中，在与配件进行热交换接触中控制液体冷却介质的循环，以便从配件到配件维持配件下方至少基本恒定的蒸气亏缺。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，蒸汽亏缺设定并维持在每千克空气0.5至6克水的水平。

12.根据权利要求9、10或11所述的方法，其特征在于，在作物上以15至100cm/s的流速引导层流的气流。

13.根据权利要求9至12中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在至少基本上层流的气流的流动方向上以受控的方式对配件进行冷却，以据此从配件到配件施加增加的环境温度并在培养空间中保持相关的温度梯度。

14.用于特别是在至少基本上没有日光的环境中生产作物的设备，包括在用于至少基本上层流的气流的进气口和出气口之间的至少基本上全调节的培养空间，包括用于维护并在需要时处理层流的气流的空气处理设备，包括存在于在培养空间中的具有一个或多个人造光源的灯具配件阵列，所述一个或多个人造光源能够且配置为产生特别是包括光合成有效辐射（PAR）的光化人造光并将作物暴露到那，其特征在于，配件设置有可控的冷却装置，在一个培养周期中，人造光源的功率输出通过该冷却装置适应由此被照亮的部分作物的能量吸收，从而靠近配件阵列中的每个配件的作物经受至少基本上恒定的蒸气亏缺。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，冷却装置包括冷却介质的受控循环，冷却介质至少在运行期间可以与配件中的至少一个光源进行热交换接触。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，配件以可选的成组方式设置有多个相邻的配件，并设置有单独控制的冷却装置和与其适配的控制器。

17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，配件以成组的方式设置有多个相邻的配件，并设置有可控的冷却以及与其适配的控制器，其中，相邻的配件位于与层流的气流的流动方向成横向的方向上。

18.根据权利要求14至17中的一项或多项所述的设备，其特征在于，空气处理设备包括冷却设备、特别是冷电池，其中，冷却设备设置有冷凝收集器。

19.根据权利要求14至19中的一项或多项所述的设备，其特征在于，空气处理设备能够并且构造成在操作期间以15-100cm/s的空气速度维持培养空间中的层流的气流。

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