Для быстрого роста растениям требуются красный и синий свет, которые являются частью видимого «белого» света, производимого солнцем. Ученые разработали пленку которая преобразует невидимый ультрафиолетовый свет солнца в видимый красный свет, повышающий темпы роста растений.
Замена спектра
Бытует мнение, что растениям для роста нужен ультрафиолет. Но это не совсем так. Ряд исследований, действительно, доказывает, что ультрафиолет может влиять на запах и вкус растений. Но, в целом, он не является необходимым условием роста. Более того, как и в случае с животными, чрезмерное воздействие ультрафиолетом может быть вредным для растений. Проще говоря, растения тоже могут получать солнечные ожоги.
Тут на помощь приходит новая пленка WCM (wavelength converting material, материал для преобразования длин волн). Пленка WCM разработана командой из японского университета Хоккайдо. Она состоит из коммерчески доступной прозрачной пластиковой пленки, которая покрыта тонким слоем редкоземельного металла под названием “европий”
Если такую пленку натянуть над растениями, растущими под прямыми солнечными лучами, то материал будет пропускать весь видимый свет, но дополнительно будет менять длину волны ультрафиолета, превращая его в видимый красный свет.
Результаты испытаний
Эффективность разработки была проверена на двух видах растений - мангольде (подвид буряка) и японской лиственнице Кемпфера. Растения выращивались в теплицах, но часть росла под обычными солнечными лучами, а часть - под пленкой WCM.
В летние месяцы, когда дни были длиннее, а солнечный свет интенсивнее, пленка мало что меняла для растений. Но зимой растения, выращенные под пленкой WCM, демонстрировали более интенсивный рост. По итогам 63-дневного периода они были в 1,2 раза выше и в 1,4 массивнее своих собратьев из контрольной группы.
Кроме того, саженцы лиственницы, выращенные под пленкой, имели более высокую относительную скорость роста в течение первых четырех месяцев. Это привело к тому, что диаметр ствола этих деревьев был в 1,2 раза больше, чем у контрольной группы, а общая масса древесины - 1,4 раза больше. Ускоренный рост позволил саженцам достичь размера для пересадки в течение одного года, хотя обычно на это требуется около двух лет.
Зачем это нужно?
В отличие от искусственного освещения, технология не требует никаких энергозатрат. Достаточно лишь покрыть стекла теплицы пленкой, а дальше все происходит само собой. Технология может пригодиться для увеличения производства продовольствия зимой или в регионах с холодным климатом, где дни относительно короткие, а солнечный свет - слабый.
По словам ученых, эта же технология позволяет создавать пленки, преобразующие другие длины волн. Например, из того же ультрафиолета можно создавать зеленый или желтый видимый свет. Значит, разные типы WCM-пленки могут быть оптимизированы для улучшения роста конкретных видов растений.
Статья об исследовании опубликована в журнале Scientific Reports.
