Эту ценную пряновкусовую культуру разводят в огородах и тепличных комплексах по всему миру. Среди причин такой популярности — удобность проращивания. Его активно используют в медицине и пищевой индустрии как ингредиент для соусов и салатов, так как это дешевый источник фитонутриентов — эфирных масел и фенольных соединений, способствующих профилактике сердечно-сосудистых, хронических заболеваний и определенных видов рака. Кроме того, эта культура — ценное сырье для фармацевтической, косметической и пищевой промышленности, поскольку содержит целый ряд физиологически активных компонентов, таких как минералы и вторичные метаболиты. Речь идет о базилике.
Неудивительно, что в производстве и повседневном рационе потребителей в последние годы постоянно увеличивается количество продуктов из базилика и других подобных трав.
В свою очередь, появляется потребность в новых и более эффективных способах выращивания таких растений и повышения их урожайности.
Один из таких способов предложили ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета им. В.И.Ульянова-Ленина (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»).
— Наша научная группа разработала «умную» сити-ферму, — рассказала аспирант кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Мария Дегтерева.
— В частности, нам удалось почти в два раза повысить урожайность базилика по сравнению с обычными методами его выращивания в теплицах. Благодаря использованию оптимизированного спектрального состава светодиодного излучения мы смогли на 112% улучшить продуктивность этого растения, а также в три раза увеличить накопление в нем биологически активных соединений флавоноидов.
Предыдущий проект специалистов «ЛЭТИ» в сфере агробиофотоники был посвящен созданию программируемой фитолампы с перестраиваемыми режимами света. Тогда с ее помощью удалось повысить урожайность листового салата (Lactuca sativa L.) почти на 60%. В новом исследовании эксперименты, занявшие 70 дней, проводились на базилике.
Ученые существенно усовершенствовали технологию выращивания. Так, была внедрена система гидропонного выращивания вместо классического почвенного. Она позволила улучшить и ускорить рост этой культуры.
Для получения необходимых микро- и макроэлементов стал применяться минеральный раствор. Для модернизации системы освещения исследователи разработали специальные светодиодные лампы с разным соотношением излучения красного и синего диапазонов спектра — это наиболее благоприятный вид освещения для растений.
Причем созданные источники излучения могут применяться как в промышленных агрокомплексах, так и в домашнем выращивании для улучшения характеристик роста базилика при остальных одинаковых условиях.
Такие источники излучения обеспечили освещение с заданным спектральным составом и плотностью фотосинтетического фотонного потока (один из основополагающих параметров в области агробиофотоники).
Это помогло отслеживать динамику развития базилика на разных этапах роста. Анализ полученных результатов дает возможность выявить наиболее эффективные световые режимы в течение полного вегетационного периода роста растений.
— Кроме того, работа всей системы автоматизирована, — отмечает аспирант кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Евгений Левин. — То есть полив и освещение растений, а также внутренний климат помещения контролируются с помощью модуля автоматизации.
Это делает технологию выращивания во многом независимой от человеческого фактора и минимизирует ее отклонения для разных боксов.
В ходе эксперимента необходимо было обеспечить постоянство источников освещения и бесперебойную работу гидропонной установки. Поэтому в качестве резервного источника питания сити-фермы мы использовали полностью автоматизированную солнечную электростанцию, установленную на крыше университета.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Photonics (Q2, IF=2.4).
Центр научных коммуникаций СПбГЭТУ «ЛЭТИ»
Нет комментариев