СЕЛЬСКИЕ ВЕСТИ

На пути к «Фабрикам растений», или Чем светодиодные облучатели полезны для растений?


В Центре светодиодных и оптоэлектронных технологий НАН Беларуси (ЦСОТ) уже не первый год занимаются применением светодиодов для выращивания растений. Сегодня выпускается целая гамма светодиодных тепличных облучателей для выращивания томатов, огурцов, клубники и роз.

У истоков

Работы по данной тематике начинались еще в 1999 году под эгидой Института медико-биологических проблем РАН. Тогда разработали светодиодные компоненты для нескольких прототипов космических фитотронов, предназначенных для моделирования процессов выращивания салатов, карликовой пшеницы и других растений с целью обеспечения космонавтов во время длительных миссий свежей зеленью и овощами с хорошо усвояемыми витаминами и минеральными солями, улучшения воздушной среды за счет поглощения СО2 и выделения О2, благоприятного воздействия на психофизиологическое и эмоциональное состояние экипажа.

Подбор оптимальных спектральных характеристик и интенсивности излучения, защита светодиодов от коррозии и биообрастания, отведение и рассеяние тепла, минимизация габаритных размеров – вот краткий перечень научных задач, решаемых в процессе разработки космических фитотронов. Кстати, установка «Фитоцикл СД» использовалась в 2010–2011 гг. в эксперименте «Марс-500», во время которого имитировался 520-дневный полет на Красную планету.

С 2009 года ЦСОТ начал спускаться «с небес на землю» и адаптировать опыт разработки космических фитотронов к условиям обыкновенных промышленных теплиц. При этом существенно расширился перечень культивируемых растений. Теперь это были уже высокостебельные томаты, огурцы, клубника, ароматические и лекарственные травы. Возросли требования к мощности, эффективности и стоимости светодиодных облучателей.

Растение – это сложный биологический объект, продуктивность которого помимо спектральных характеристик излучения зависит от множества таких факторов как концентрация углекислого газа СО2 и питательных веществ, температура воздуха и почвы, влажность, pH почвы. Потребности в свете у разных растений, а в ряде случаев у разных сортов одного и того же растения – отличаются. Осознание этого факта подвигло ЦСОТ на создание технологии изготовления светодиодов с заданными спектральными характеристиками (2014–2020 гг.).

Особенности технологии

Как отмечает директор ЦСОТ Юрий ТРОФИМОВ, разработанная технология позволяет создавать за счет люминофорного преобразования излучения синего светодиода эффективные широкополосные зеленые, желтые, красные и белые светодиоды. В основе технологии лежат собственные ноу-хау в области люминофорных композиций. При этом световую отдачу зеленых и желтых светодиодов удалось повысить до рекордного значения в 224 лм/Вт. Комбинируя широкополосные цветные светодиоды, можно получать белый свет с гладким, без резких пиков спектром и индексом цветопередачи более 95, что практически невозможно при использовании традиционных монохроматических светодиодов. Технология позволяет получать излучение, близкое к солнечному спектру (так называемые SunLike светодиоды).

В 2017 году ЦСОТ разработал и освоил в производстве светодиодные светильники для выращивания различных видов растений (высокостебельные томаты, огурцы, салаты, цветы, ароматические и лекарственные травы и др.). В основе выпускаемых тепличных светильников лежат собственные технологические ноу-хау в области изготовления светодиодов с заданными спектральными характеристиками. Разработанная технология отличается новизной, простотой, низкой себестоимостью, высокой эффективностью и хорошей воспроизводимостью параметров. Технология позволяет также получать излучение близкое к солнечному спектру (так называемые SunLike светодиоды).

Успешный опыт

Совместно с Институтом экспериментальной ботаники НАН Беларуси на опытном участке КУП «Минская овощная фабрика» экспериментальным путем доказано, что применение разработанных светодиодных тепличных светильников «ФАР-1» позволяет увеличить урожайность томатов в среднем за март – июнь на 20%, при уменьшении энергопотребления на 20%.

Эксперименты по выращиванию роз в УП «Минский парниково-тепличный комбинат» также показали хорошие результаты: количество срезаемых бутонов роз увеличилось на 26%, повысилось качество цветочной продукции (более длинный и прямой стебель, высокая однородность и насыщенность окраски и др.). В настоящее время совместно с Центральным ботаническим садом НАН Беларуси создается участок по выращиванию роз представительского класса с использованием светодиодных светильников.

Применяются разработки ЦСОТ и в труднодоступных уголках планеты с особыми климатическими условиями. В частности, светодиодный биобокс для выращивания растений уже несколько лет эксплуатируется участниками Белорусской антарктической экспедиции.

В дальнейших планах ЦСОТ – создание совместно с УО «Республиканский институт профессионального образования» научно-лабораторно-производственного тепличного комплекса площадью не менее 750 м2 в а/г Волма, а также разработка так называемых «Фабрик растений». Это многоярусные высокотехнологические комплексы, в которых растения выращиваются в оптимальных для них условиях с использованием светодиодного освещения и гидропонного питания. При этом «Фабрики растений» – это энергоемкие объекты, для питания которых может использоваться электроэнергия от БелАЭС либо из альтернативных источников энергии.

Также в ЦСОТ разработаны и выпускаются светодиодные облучатели ДДП06. Такие устройства можно разместить дома. Они экономичны в плане энергопотребления и эффективны с точки зрения интенсификации процессов фотосинтеза в растениях, просты в эксплуатации. Эти светильники востребованы дачниками для выращивания рассады, фермерами, цветоводами, флористами.

Максим ГУЛЯКЕВИЧ, «Навука»

Источник иллюстрации: газета «Навука»

 


Система Orphus


КОММЕНТАРИИ К МАТЕРИАЛУ

    ПОИСК ПО САЙТУ

    СКАЗАНО!

    Петр КАЗАКЕВИЧ, заместитель Председателя Президиума НАН Беларуси:

    – В Беларуси открываются новые сыродельные производства. Не будут ли они простаивать без сырья? Рынок в молочном сегменте нестабилен по спросу, кроме, пожалуй, цельномолочной продукции, по которой колебания есть, но незначительные. А вот по биржевому продукту колебания бывают нередко, и более значительные. Они ставят перед нашими переработчиками определенные вопросы. Есть периоды, когда большой спрос на те же сыры. И если у нас не будет в запасе мощностей, чтобы дополнительно произвести продукцию, то просто потеряем свою долю на этом рынке, нас кто-то опередит.

    ЦИФРА

    На 70% больше

    потребуется продуктов питания растущему населению нашей планеты уже через 30 лет, чем их производится на данный момент времени. Об этом рассказал во время прошедшей 22 октября с.г. в НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства международной научно-технической конференции генеральный директор Центра Дмитрий КОМЛАЧ.

    ГЛАС(З) НАРОДА

    В Вилейке – центр притяжения

    В этом райцентре Минщины прошел круглый стол на тему «Эффективная занятость. Развиваем регион через развитие предпринимательства». Представители госорганов, бизнес-сообществ, в том числе – малого и среднего бизнеса Вилейщины, поделились своим видением налаживания эффективного диалога между властью и бизнесом и поиска путей взаимовыгодного развития предпринимательства.

    СИЗОХРЕНИЯ

    Вверх по склону, ведущему вниз…

    Вверх по склону, ведущему вниз…

    Фото Владимира СИЗА.

    ПОЧТА@AGROLIVE.BY

    Логин:
    Пароль:

    (что это)