Команда ученых инженерного и сельскохозяйственного факультетов Университета Хоккайдо и Института проектирования и исследований химических реакций (Япония) разработала тонкопленочное покрытие на основе европия, которое ускоряет рост растений, сообщает портал Phys.org.
Эта технология может повысить скорость воспроизводства растений и потенциально способна помочь в решении глобальных проблем с поставками продовольствия.
Растения преобразуют видимый свет в энергию с помощью процесса, называемого фотосинтезом. В дополнение к видимому свету, солнечный свет также содержит ультрафиолетовые (УФ) лучи. Исследователи в этой работе стремились обеспечить растения дополнительным видимым светом для использования в фотосинтезе, используя материал, преобразующий длину волны (WCM), который может преобразовывать ультрафиолетовый свет в красный.
Исследователи разработали WCM на основе комплекса европия и создали тонкопленочное покрытие, которое можно наносить на коммерчески доступные пластиковые листы.
Ученые показали, что пленка преобразует ультрафиолетовый свет в красный, но при этом не блокирует полезный видимый свет от солнца.
Пленка была протестирована путем сравнения растений, выращенных с использованием листов с покрытием WCM и без него. Испытания проводились на швейцарском мангольде и японской лиственнице.
Летом, когда длина дня максимальна и сильно солнечное облучение, растения швейцарского мангольда, выращенные с использованием пленок WCM и без них, практически не отличались. Однако зимой, когда дни короче, а солнечный свет слабее, растения швейцарского мангольда, выращенные с использованием пленок WCM, показали в 1,2 раза большую высоту и в 1,4 раза большую биомассу через 63 дня. Исследователи объясняют этот ускоренный рост увеличением количества красного света, обеспечиваемого пленками WCM.
Испытания с участием деревьев японской лиственницы также показали ускоренный рост растений. Саженцы показали более высокие относительные темпы роста в первые 4 месяца, в результате чего диаметр стебля увеличился в 1,2 раза, а общая биомасса в 1,4 раза больше, чем у деревьев, выращенных без покрытия WCM.
Важно отметить, что это позволило саженцам достичь стандартного размера для посадки в лесном хозяйстве Хоккайдо в течение одного года. Использование пленок WCM может сократить период роста саженцев с двух лет до одного года, что приведет к более экономичному производству растений.
