{"id":15947,"date":"2026-06-12T07:04:22","date_gmt":"2026-06-12T07:04:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/xin-yuan\/"},"modified":"2026-06-12T07:04:29","modified_gmt":"2026-06-12T07:04:29","slug":"xin-yuan","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/xin-yuan\/","title":{"rendered":"xin yuan"},"content":{"rendered":"","protected":true},"excerpt":{"rendered":"","protected":true},"author":7,"featured_media":15948,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-15947","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","post-password-required","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Shining light on vertical farming","samenvatting":"Verticale landbouw (VF) is een gewasproductiesysteem dat werkt in volledig gesloten structuren met meerdere lagen, waar elektrische verlichting, klimaatbeheersing en grondloze teelt zorgen voor een stabiele en voorspelbare gewasproductie, onafhankelijk van weers- of bodemomstandigheden. De economische levensvatbaarheid en ecologische duurzaamheid van verticale landbouw worden echter uitgedaagd door het hoge energieverbruik van elektrische verlichting. Het verbeteren van de effici\u00ebntie van het lichtgebruik (LUE), gedefinieerd als de hoeveelheid geproduceerde biomassa per eenheid invallend licht, is daarom cruciaal voor de ontwikkeling van de sector. Dit proefschrift onderzoekt de effecten van lichthoeveelheid en temporele verlichtingsstrategie\u00ebn op de groei van planten en de effici\u00ebntie van het lichtgebruik.\n\nHoofdstuk 1 introduceert verticale landbouw en de afhankelijkheid van elektrische verlichting, bespreekt de reacties van planten op fotoperiode, lichtintensiteit en lichtspectrum, en identificeert kennislacunes over de temporele verdeling van de lichthoeveelheid en het spectrum op dagniveau.\n\nHoofdstuk 2 geeft een overzicht van geavanceerde technologie\u00ebn in de verticale landbouw vanuit een systeemperspectief en evalueert hun economische en ecologische potentieel. Doorbraken in onderzoek worden belicht, waaronder verhoogde opbrengsten en productkwaliteit, verminderde energie-input en CO2-uitstoot door geoptimaliseerde groeiomstandigheden en automatisering, de overgang naar schone energie, verbeterde effici\u00ebntie van het hulpbronnengebruik en kortere transportafstanden voor voedsel.\n\nHoofdstuk 3 legt een kwantitatieve basis voor het evalueren van hoe de LUE varieert met de lichthoeveelheid. Met behulp van sla als modelgewas synthetiseert een meta-analyse 108 experimentele gevallen om de dosis-respons van biomassa op de dagelijkse lichtintegraal (DLI) te kwantificeren. Biomassa neemt toe met DLI volgens een verzadigende respons, wat aangeeft dat de LUE afneemt bij een hogere DLI.\n\nHoofdstuk 4 onderzoekt de temporele verdeling van de lichthoeveelheid door \u00e9\u00e9n tot zes licht\/donker-cycli binnen 24 uur te testen bij een vaste DLI in jonge tomatenplanten. Het verhogen van het aantal cycli vermindert lineair de droge biomassa van de scheut en de LUE. Deze vermindering wordt voornamelijk veroorzaakt door een verminderde netto assimilatiesnelheid als gevolg van de korte ononderbroken donkere periode.\n\nHoofdstuk 5 onderzoekt de temporele verdeling van het lichtspectrum bij jonge tomatenplanten. Het afwisselen tussen uitsluitend rood en blauw licht wordt vergeleken met gemengd rood en blauw licht bij een constante DLI. Afwisselend rood en blauw licht verhoogt de stengelstrekking en de bladarea-ratio. Hoge afwisselingsfrequenties verminderen de biomassa echter met 13%-20% door een onderdrukte netto assimilatiesnelheid.\n\nHoofdstuk 6 synthetiseert de bevindingen en merkt op dat de LUE afneemt naarmate de DLI toeneemt en dat temporele strategie\u00ebn de LUE moduleren via verschillende fysiologische en morfologische mechanismen. Economische analyse toont aan dat het afstemmen van temporele verlichtingsstrategie\u00ebn op fluctuerende elektriciteitsprijzen de verlichtingskosten met 10%-23% kan verlagen bij een constante DLI.","summary":"Vertical farming (VF) is a crop production system that operates in fully enclosed and multi-layered structures, where electric lighting, climate control, and soilless culture maintain stable and predictable crop production independent of weather or soil conditions. However, the economic viability and environmental sustainability of vertical farming are challenged by the high energy consumption of electric lighting. Improving light use efficiency (LUE), defined as the amount of biomass produced per unit of incident light, is therefore critical for the development of the sector. This thesis investigates the effects of light quantity and temporal lighting strategies on plant growth and light use efficiency.\n\nChapter 1 introduces vertical farming and its dependence on electric lighting, reviews plant responses to photoperiod, light intensity, and light spectrum, and identifies knowledge gaps on temporal distribution of light quantity and spectrum at the within-a-day scale.\n\nChapter 2 reviews advanced technologies in vertical farming from a system-level perspective, evaluating their economic and environmental potential. Breakthroughs in research are highlighted, including increased yields and product quality, reduced energy input and CO2 emissions through optimized growing conditions and automation, transitioning to clean energy, improved resource use efficiency, and reduced food transport distances.\n\nChapter 3 establishes a quantitative basis for evaluating how LUE varies with light quantity. Using lettuce as a model crop, a meta-analysis synthesizes 108 experimental cases to quantify the dose-response of biomass to daily light integral (DLI). Biomass increases with DLI following a saturating response, indicating that LUE declines at higher DLI. Relative sensitivity averages ~0.8% for shoot dry mass across the range of 6\u201324 mol m-2 d-1.\n\nChapter 4 examines temporal distribution of light quantity by testing one to six light\/dark cycles within 24 h at a fixed DLI in young tomato plants. Increasing cycle number linearly reduces shoot dry biomass and LUE. This reduction is primarily driven by decreased net assimilation rate caused by the short uninterrupted dark period.\n\nChapter 5 investigates temporal distribution of light spectrum in young tomato plants. Alternating between sole red and blue light is compared to mixed red and blue light at a constant DLI. Alternating red and blue light increases stem elongation and leaf area ratio. However, high alternation frequencies (three or six cycles per day) reduce biomass by 13%\u201320% through suppressed net assimilation rate.\n\nChapter 6 synthesizes findings, noting that LUE declines as DLI increases and that temporal strategies modulate LUE through distinct physiological and morphological mechanisms. Economic analysis shows that aligning temporal lighting strategies with fluctuating electricity pricing can reduce lighting costs by 10%\u201323% at constant DLI. The chapter also outlines directions for future research.","auteur":"xin yuan","auteur_slug":"xin-yuan","publicatiedatum":"10 juli 2026","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/xinyuan?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/37681a67-d5af-4e1a-a589-c036adf79e46\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"18919","isbn":"978-94-6534-464-5","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Wageningen University","afbeeldingen":15949,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Wageningen University","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15947","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15947"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15947\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15950,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/15947\/revisions\/15950"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15948"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15947"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=15947"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}