Инновационная краска для теплиц может помочь продлить сезон выращивания фруктов
Ученые из Великобритании разработали новое распыляемое покрытие для теплиц, которое оптимизирует длину волны света, падающего на растения, улучшая их рост и урожайность. Технология может в будущем помочь продлить вегетационный период в менее солнечных странах, таких как Великобритания, более устойчивым способом. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials Technologies.
Поскольку вегетационный период в Великобритании относительно короткий из-за климата и географической широты, мы полагаемся на импорт из Европы для большинства наших фруктов и овощей, выращиваемых в огромных теплицах с искусственным освещением, которые потребляют огромное количество электроэнергии.
Ученые из университетов Бата и Кембриджа совместно с коммерческим партнером Lambda Agri разработали распыляемое покрытие для теплиц, которое может помочь британским фермерам в будущем производить больше урожая, используя столько же или меньше энергии.
Фотосинтез — процесс, используемый растениями для захвата солнечного света и использования энергии для преобразования углекислого газа и воды в сахара — наиболее эффективен на длине волны красного света. Зеленый свет наименее эффективен, поэтому растения его не поглощают и поэтому кажутся зелеными.
Солнечный свет представляет собой смесь всего цветового спектра, поэтому большая часть света, падающего на растения, не используется.
Новый спрей покрывает существующее тепличное стекло подобно лаку; этот слой поглощает синий свет солнечного света и преобразует его в красный свет, увеличивая долю красного света, которую могут использовать растения, что повышает урожайность.
В то время как другие исследователи в США ранее достигли увеличения роста с помощью подобных технологий, они используют редкоземельные материалы, такие как индий. Этот металл используется в экранах телефонов, но он очень дорогой и его трудно перерабатывать.
В результате сотрудничества Bath/Cambridge и Lambda Agri индий был заменен на более дешевый и более распространенный материал, на который подана заявка на патент.
Кроме того, они могут производить материалы с использованием химического проточного реактора, что ускоряет процесс производства и облегчает его масштабирование.
Профессор Петра Кэмерон из Института устойчивого развития и изменения климата (ISCC) при Университете Бата отметила: «Наше покрытие работает так же, как в ночном клубе, где ваш напиток джин с тоником светится под ультрафиолетовым светом: хинин, содержащийся в тонике, поглощает ультрафиолетовое излучение и излучает его в виде видимого света».
«Наше покрытие содержит молекулы, которые поглощают ультрафиолетовый свет солнца и преобразуют около 80–90% этого света в красный свет, что делает фотосинтез более эффективным, а это значит, что мы можем выращивать больше при меньшем количестве света.
«В ходе полевых испытаний мы увидели девятипроцентное увеличение урожайности при выращивании базилика в обработанных теплицах. Это означает, что в будущем нашу технологию можно будет использовать для продления вегетационного периода для продукции и использования меньшего количества искусственного света для получения тех же результатов, экономя деньги и сокращая связанные с этим выбросы углерода».
Помимо изменения длины волны света, попадающего в теплицу, покрытие также рассеивает свет, что также увеличивает урожайность. Есть даже некоторые свидетельства того, что оно улучшает вкус за счет повышения содержания сахара в плодах.
Профессор Доминик Райт из отделения неорганической химии и материаловедения Кембриджского университета сказал: «Это прекрасное приложение фундаментальной молекулярной науки к важной реальной проблеме, которая особенно важна в контексте продовольственной безопасности и глобального потепления».
«Существует вполне реальная перспектива того, что это окажет существенное влияние на доступность и стоимость мягких фруктов и салатных овощей для потребителей в будущем, особенно в странах Северной Европы, таких как Великобритания, где погодные условия далеки от идеальных».
Команда подала патент на технологию и надеется сделать ее коммерчески доступной для производителей через несколько лет.
Источник и фото: Университет Бата
