Ερευνητές του Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου της Σιβηρίας και συνάδελφοί τους από το Ινστιτούτο Βιοφυσικής του Σιβηρικού Τμήματος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών έμαθαν πώς να καλλιεργούν ντομάτες στον Άπω Βορρά με λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια. Σύμφωνα με τους ίδιους, η χρήση ακτινοβολητών LED μπορεί να μειώσει στο μισό την κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με τους λαμπτήρες αερίου, γεγονός ιδιαίτερα σημαντικό για την περιοχή, δήλωσε στο RIA Novosti η υπηρεσία Τύπου του πανεπιστημίου.
Ως γνωστόν, το φως του ήλιου είναι απαραίτητο για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Εκκινεί φωτοβιολογικές διεργασίες όπως η φωτοσύνθεση και η όραση, ενώ οι υπέρυθρες ακτίνες παρέχουν στο σώμα θερμότητα. Εάν υπάρχει έλλειψη φυσικού φωτός, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται τεχνητές πηγές φωτός για τη φυσιολογική ζωή των φυτών. Ταυτόχρονα, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πόσο καλά αυτό το «ηλιακό υποκατάστατο» ανταπεξέρχεται στην παραγωγή χρήσιμων προϊόντων, για παράδειγμα λαχανικών και βοτάνων σε θερμοκήπια.
Η απόδοση και η ποιότητα των γεωργικών προϊόντων επηρεάζονται από τη φασματική σύνθεση της ακτινοβολίας, δήλωσε η Γιεβγενία Σλιουσάριεβα, καθηγήτρια του Βασικού Τμήματος Φωτονικής και Τεχνολογιών Λέιζερ στο Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο της Σιβηρίας.
Με τη βοήθεια ακτινοβολίας που βασίζονται σε συνδυασμό LED, είναι δυνατόν να διαμορφωθεί ένα «σωστό» φάσμα, πιο πολύπλοκο από το ηλιακό, αλλά πιο τέλειο σε πολλούς δείκτες. Για παράδειγμα, το κόκκινο φως καθορίζει τη φύση των διαδικασιών ανθοφορίας και καρποφορίας, την ταχύτητα και την κατεύθυνση της σύνθεσης βιομάζας, αλλά επιταχύνει τη γήρανση της φωτοσυνθετικής συσκευής, το μπλε φως συμμετέχει ενεργά στη συσσώρευση χλωροφυλλών, αλλά η σημαντική αύξησή του επιβραδύνει τη βλαστική ανάπτυξη.
Οι ερευνητές από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο της Σιβηρίας (SFU) και το Ινστιτούτο Βιοφυσικής του παραρτήματος της Σιβηρίας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών συνέκριναν την αποτελεσματικότητα των τυποποιημένων λαμπτήρων εκκένωσης αερίου νατρίου, που χρησιμοποιούνται κυρίως σε θερμοκήπια, και της ακτινοβολίας LED στο παράδειγμα της καλλιέργειας ντομάτας.
«Ήδη από το στάδιο του καθορισμού του προβλήματος, αναλάβαμε το έργο «με αστερίσκο», καθώς οι ντομάτες είναι μία από τις πιο δύσκολες καλλιέργειες που καλλιεργούνται σε θερμοκήπια.
Σε σύγκριση με τα χόρτα και ορισμένα λαχανικά, είναι πιο φωτοφιλική και έχει πολύ μεγαλύτερη περίοδο ανάπτυξης (πάνω από 70 ημέρες), κατά τη διάρκεια της οποίας είναι απαραίτητο να διατηρούνται όλοι οι τεχνολογικοί τρόποι με εξαιρετική προσοχή. Τέτοιες μελέτες είναι πολύ δύσκολο να υλοποιηθούν και απαιτούν καλά συντονισμένη ομαδική εργασία », εξήγησε η καθηγήτρια.
Σύμφωνα με την ίδια, μετά από 80 ημέρες, τα φυτά αισθάνονται υπέροχα, ήρθε η ώρα για την ενεργή ωρίμανση των καρπών. Η βιοχημική σύνθεση της ομάδας ελέγχου και της πειραματικής ομάδας δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί, καθώς και η απόδοσή τους. Αλλά ακόμη και τώρα, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η κατανάλωση ενέργειας κατά τη χρήση της ακτινοβολίας LED αποδείχθηκε περίπου η μισή σε σχέση με τους τεχνολογικούς προκατόχους τους.
Τώρα που επιβεβαιώσαμε την ενεργειακή αποδοτικότητα των ακτινοβολητών LED, σκοπεύουμε να επικεντρωθούμε στον σχεδιασμό φασματικών τρόπων ακτινοβόλησης των φυτών που θα παρέχουν προϊόντα θερμοκηπίου με βιταμίνες και υψηλές γευστικές ιδιότητες. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για τις περιοχές του Άπω Βορρά, όπου πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το υψηλό κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς να διακυβεύεται η ποιότητα ζωής των ανθρώπων που ζουν εκεί.
Το πρόγραμμα του SFU «Hitchhiker’s Guide to Science» είναι επίσης αφιερωμένο στις επιστημονικές ανακαλύψεις στον τομέα της επισιτιστικής ασφάλειας Siberian Way», το οποίο υλοποιείται με την υποστήριξη της επιχορήγησης του Υπουργείου Επιστημών και Ανώτατης Εκπαίδευσης της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
