Блог

Aug 03, 2023

Тонкая пленка ускоряет рост растений, преобразуя солнечные ультрафиолетовые лучи в красный свет.

Чтобы вырасти большими и сильными, растениям необходим красный и синий свет, которые являются частью видимого «белого» света, излучаемого солнцем. Ученые разработали пленку, стимулирующую растения, которая

Чтобы вырасти большими и сильными, растениям необходим красный и синий свет, которые являются частью видимого «белого» света, излучаемого солнцем. Ученые разработали пленку, стимулирующую развитие растений, которая преобразует солнечный ультрафиолетовый свет в более красный свет.

Прежде всего, разве растениям не нужен ультрафиолет? Хотя некоторые исследования показывают, что воздействие ультрафиолета может усилить вкус и аромат некоторых растений, общее мнение заключается в том, что УФ-свет не обязателен для роста растений. Фактически, как и в случае с людьми и другими животными, чрезмерное воздействие может нанести вред растениям.

Именно здесь на помощь приходит пленка WCM (материал, преобразующий длину волны).

Разработанный командой японского университета Хоккайдо, он состоит из имеющихся в продаже прозрачных пластиковых листов, покрытых тонким слоем редкоземельного металла, известного как европий. При размещении над растениями, растущими под прямыми солнечными лучами, материал пропускает весь видимый свет, но дополнительно изменяет длину волны входящего ультрафиолетового света, преобразуя его в видимый красный свет.

В полевых испытаниях группы растений мангольда и саженцы лиственницы японской выращивались как с пленкой WCM, так и без нее – иными словами, на одних группах материал использовался, а на других – нет.

В летние месяцы, когда дни были длиннее, а солнечный свет сильнее, пленка не оказывала большого влияния на растения мангольда. Однако зимой растения, выращенные под пленкой, имели в 1,2 раза большую высоту растений и в 1,4 раза большую биомассу за 63-дневный период.

Кроме того, саженцы лиственницы, выращенные под пленкой, имели более высокую относительную скорость роста в течение первых четырех месяцев роста. В результате диаметр стебля у них был в 1,2 раза больше, чем у контрольной группы, а общая биомасса — в 1,4 раза. Примечательно, что ускоренный рост позволил сеянцам достичь стандартных размеров для посадки леса за один год, а не за два года, как обычно.

Есть надежда, что, помимо прочего, эту технологию однажды можно будет использовать для увеличения производства продуктов питания в регионах с холодным климатом, где дни относительно короткие, а солнечный свет относительно слабый.

«Используя покрытие из материала, изменяющего длину волны, мы смогли успешно создать прозрачную пленку и продемонстрировать ее способность ускорять рост растений», — сказал ведущий автор Сунао Сёдзи. «Рационально проектируя светоизлучающий ион, мы можем свободно контролировать цвет излучаемого света, делая его другим цветом, например зеленым или желтым, поэтому мы ожидаем, что сможем создавать пленки, преобразующие длину волны, оптимизированные для разных типов растений».

Статья об исследовании была опубликована на этой неделе в журнале Scientific Reports. Читателей также может заинтересовать тонкая пленка, недавно разработанная в Нью-Йоркском университете, которая преобразует ультрафиолетовый и синий свет в ближний инфракрасный свет, который может использоваться солнечными элементами для производства электроэнергии.

Источник: Университет Хоккайдо.