Управлять урожаем и энергозатратами в теплицах помогут разработки Томского политехнического университета

Как сообщает пресс-служба Томского политехнического университета, ученые разработали "умные" светодиодные фитосветильники, с помощью которых можно управлять спектром излучения, улучшая процесс фотосинтеза и рост растений, - сообщается на сайте Минсельхоза РФ.

По мнению ученых, используя разработку, крупные тепличные хозяйства смогут сэкономить на электроэнергии почти в три раза — 60-70% от привычных расходов.

Как отмечает Сергей Туранов, инженер-исследователь кафедры лазерной и световой техники Института физики высоких технологий ТПУ, в основном в больших теплицах промышленных сельхозпредприятий 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.

«Фитосветильники не накаляются, их можно размещать вблизи растения, они безопасны для грунта и потребляют всего 75-90 Ватт в зависимости от выбранной модификации», - резюмирует Туранов.

От существующих на рынке тепличных светильников фитосветильники Томского политеха отличаются тем, что их можно «настроить» для каждого вида растений так, чтобы улучшить процессы его фотосинтеза.

«Спектральный состав света и интенсивность излучения фитосветильников можно изменить в любое время. Таким образом, мы получаем именно тот свет, который нужен растению на конкретной стадии его развития», — уточняет Сергей Туранов. — У аналогов спектральный состав и интенсивность излучения фиксированные — то есть, неизменные».

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.

«Мы установили, что у салата есть 3 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.

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 2-3 партии салата больше», — отмечают ученые.

«Умные» светильники политехники уже испытали в теплице сельхозпредприятия ЗАО «Овощевод» (д. Кисловка, Томский район). 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 — овощам, фруктам, цветам. Это позволит подобрать любому растению «свой» режим облучения, который легко можно задать на нашем фитосветильнике», — заключает Сергей Туранов.