Ученые ТПУ научились быстро выращивать растения, экономя до 70 % на освещении
Об этом сообщили в пресс-службе университета.
«Умные» светодиодные фитосветильники, которые ускоряют рост растений и позволяют сельхозпредприятиям сэкономить на электроэнергии до 70 процентов, разработали ученые политеха. С их помощью можно управлять спектром излучения, улучшая процесс фотосинтеза растений, что благотворно влияет на их рост.
«В больших промышленных тепличных хозяйствах расходы на электроэнергию — одна из основных строчек. Мы посчитали, что использование наших фитосветильников позволит сэкономить до 60-70 процентов электроэнергии. Они не накаляются, их можно размещать вблизи растения, они безопасны для грунта и потребляют всего 75-90 ватт в зависимости от выбранной модификации», — пояснил инженер-исследователь кафедры лазерной и световой техники Института физики высоких технологий ТПУ Сергей Туранов.
Он отметил, что в основном в больших теплицах используют газоразрядные лампы, ртутные или натриевые. Одна такая лампа потребляет 400-600 ватт. Она неэкономична для выращивания растений и опасна для людей: если разобьется или лопнет, ее ядовитое содержимое попадет в грунт, а значит, растения, выращиваемые под ней, будут заражены. К тому же, газоразрядные лампы сильно накаляются, могут обжечь растения световым потоком, поэтому их размещают на отдаленном расстоянии. Излучаемый ими свет проходит больший путь до растения, по пути рассеивается, а значит, расходуется впустую.
В «умных» светильниках можно управлять спектром излечения. Таким образом, можно получить тот свет, который нужен растению на конкретной стадии его развития. У аналогов спектральный состав и интенсивность излучения фиксированные.
«Между тем, из общего потока света каждое растение поглощает только тот спектр, который необходим ему. Мы установили, что у салата есть три стадии развития, требующие разного спектра излучения. На ранней стадии для фотосинтеза ему нужно больше синего спектра, подрастая, салат требует сочетания красного и белого световых излучений, а, созревая, использует для фотосинтеза уже три области спектра — синий, белый и красный», — рассказывает Сергей Туранов.
В команде политехников не только инженеры, но и ботаники. Вместе ученые вырастили несколько партий салата и исследовали, как перемены светового спектра влияют на процессы его фотосинтеза. Поглощая «правильный» свет, по технологии политехников салат вырос на несколько дней быстрее, чем под обычными тепличными светильниками.
«В среднем салат созревает за 30-35 дней, у нас — за 26-28. Таким образом, за год сельхозпредприятию удастся вырастить примерно на две-три партии салата больше», — отмечают ученые.
«Умные» светильники политехники уже испытали в теплице сельхозпредприятия «Овощевод» в деревне Кисловка. Испытания снова провели на салате. Ученые отмечают, что выращенный под фитосветильниками салат ничем не отличается от обычного.
Для дальнейших исследований политехники разработали фитотрон — прообраз интеллектуальной теплицы, который в автоматическом режиме управляет температурой, влажностью, уровнем углекислого газа, спектральным составом светового излучения и его интенсивностью. В дальнейшем разработчики намерены найти «правильные» световые комбинации не только для салата, но и других тепличных растений. Например, для помидоров или огурцов.
«У каждого растения своя спектральная чувствительность и реакция на определенную длину волн. Мы планируем наработать банк данных с информацией о световых спектрах, подходящих индивидуально тому или иному виду растений — овощей, фруктов, цветов. Это позволит подобрать любому растению «свой» режим облучения, который легко можно задать на нашем фитосветильнике, — заключает Сергей Туранов.
Фото предоставлено пресс-службой вуза
