Агрегатор новостей
современной Российской науки, анонсы мероприятий, события, мнения
При поддержке Российского фонда фундаментальных исследований

Разработана фитолампа для повышения производительности выращивания овощей

Сегодня использование масштабных тепличных комплексов является одним из важнейших инструментов для обеспечения продовольственной безопасности городского населения, а также жителей северных районов. В частности, выполнение медицинского норматива по потреблению овощной продукции на одного человека.

При этом численность горожан в мире уже превышает 4 млрд человек, и это число растет. Поэтому актуальность разработок ученых, направленных на повышение производительности теплиц и качества их продукции, в ближайшем будущем будет только расти.

“Мы разработали светодиодную фитолампу, для которой возможно подобрать параметры для автоматической обработки различных типов растений. Например, огромное влияние на рост и развитие тепличных растений оказывают длина волны и интенсивность излучения, плотность потока. Варьируя режимы излучения, а также типы источников досветки можно добиться максимального раскрытия генетического потенциала сельскохозяйственных культур и улучшения необходимых параметров их развития (всхожесть, выход сухой массы, вкусовые характеристики и т.д.)”, – рассказывает аспирантка кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Мария Романович.

Научная группа работала по двум основным направлениям. Во-первых, было проведено проектирование и создание фитолампы с перестраиваемыми режимами излучения. Благодаря удобному интерфейсу, такое устройство позволяет точно настроить параметры освещения растений и выполнить досветку или полную замену источника света для конкретной культуры. В дальнейшем специальное программное обеспечение позволит автоматизировать этот процесс. Устройство также включает в себя светодиоды дальнего красного и ультрафиолетового диапазонов, излучение которых влияет на окраску, аромат и вкусовые качества выращиваемой культуры. Кроме того, разработанный фитоизлучатель способен распознавать появление человека в зоне работы устройства и перестраивать освещение таким образом, чтобы обеспечить безопасность для глаз.

Во-вторых, ученые проводили исследование того, как влияет излучение коротковолнового и длинноволнового диапазонов спектра на рост и развитие культур. Эксперименты по облучению светоизлучающими диодами были проведены на образцах широко распространенного вида листового салата (Lactuca sativa L). В результате экспериментов были определены оптимальные соотношения красного и синего света в зависимости от стадии развития культуры.

“В ходе экспериментов с использованием фитолампы мы смогли увеличить урожайность салата на 59%, а также в 2,5 раза снизить количество воды, расходуемой на образование 1 г сухого вещества по сравнению с контрольными образцами. Кроме того, использование устройства позволит снизить затраты на электроэнергию благодаря возможности получения необходимых параметров пространственного распределения потока излучения, его интенсивности и спектрального распределения в зависимости от стадии роста и типа растения”, - добавляет Мария Романович.

В дальнейшем ученые планируют проводить испытания системы непосредственно в тепличных хозяйствах. Проект был поддержан фондом содействия инновациям «УМНИК».