Розовый свет способствует росту брокколи

Солнечные панели Magenta предлагают фермерам новый способ получения возобновляемой энергии вместе с урожаем.

Ключ к более эффективному росту питательного зеленого овоща может заключаться в розовом цвете . Согласно исследованию, опубликованному сегодня в журнале Cell Reports Physical Science , солнечные панели пурпурного цвета помогают брокколи эффективнее поглощать солнечный свет.

«Основная концепция довольно проста», — заявила в своем сообщении Сильвия Ма Лу , соавтор исследования и инженер из Университета Малардален в Вестеросе, Швеция. «Солнечные панели используют часть поступающего солнечного света для выработки возобновляемой электроэнергии, позволяя при этом части света проходить к растущим под ними культурам». 

Агровольтаика , или использование земли как для сельского хозяйства , так и для выработки солнечной энергии, развивается отчасти благодаря своей универсальности. Традиционные солнечные панели позволяют фермерам производить возобновляемую электроэнергию на полях, где уже имеется достаточно места. Панели также защищают растения от чрезмерного воздействия солнечного света и помогают защитить их от града или сильных дождей. Однако традиционные темно-синие солнечные панели обычно непрозрачны и могут создавать слишком много тени. Эта дополнительная тень снижает урожайность некоторых культур, а полупрозрачные и цветные панели могут помочь смягчить эти потери урожая. 

«Не существует единой оптимальной агровольтаической системы, которая работала бы повсюду», — сказал Ма Лу. «Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как различные культуры реагируют на различные конфигурации системы и климатические условия, а также разработать системы, которые сбалансируют сельскохозяйственное производство с выработкой возобновляемой электроэнергии». 

Для проведения исследования команде сначала нужно было выбрать овощ. Они выбрали брокколи — популярный (хотя и спорный) овощ, богатый клетчаткой, витамином С, витамином К и другими полезными веществами . Брокколи также хорошо подходит для климата экспериментального участка на ферме в Швеции. Исследователи построили две системы размером 20 на 20 метров (65 на 65 футов), изготовленные из полупрозрачных солнечных панелей пурпурного цвета с разной степенью прозрачности. Эта прозрачность позволяла различному количеству солнечного света достигать растений, выращиваемых под ними. На третьем участке земли растения брокколи были полностью открыты солнцу. 

В течение вегетационного периода 2024 года команда сравнила брокколи на каждом участке. Они проверили условия окружающей среды, включая температуру воздуха, относительную влажность и влажность почвы, а также урожайность, состав питательных веществ и эффективность фотосинтеза растений. 

Урожай, выращенный с использованием панелей пурпурного цвета, продемонстрировал 4,5-кратное увеличение эффективности использования солнечного света. Выращенная здесь брокколи в конечном итоге достигла размеров традиционных цветков брокколи. Однако растениям потребовалось на 25 дней больше для созревания. Тем не менее, солнечные панели представляют собой потенциальный инструмент для фермеров, позволяющий получать возобновляемую энергию, одновременно поддерживая урожайность. 

«Одним из наиболее интересных результатов стало то, насколько схоже показали себя плоды брокколи при использовании двух разных систем солнечных панелей, несмотря на разный уровень их прозрачности», — говорит Ма Лу.

Лу отметил, что солнечные панели с большей плотностью фотоэлектрических элементов (материалов, преобразующих солнечный свет в электричество) могут производить больше электроэнергии, и что эти результаты следует проверить в другие сезоны выращивания, для других культур и с другими конфигурациями солнечных панелей. 

Дополнительные исследования в более крупных масштабах могли бы помочь в разработке технологий для более широкого применения в сельском хозяйстве . Электроэнергия, вырабатываемая из сельскохозяйственных культур, потенциально могла бы обеспечивать работу ирригационных систем, техники, систем охлаждения и хранения, а также других сельскохозяйственных операций. Электроэнергия также могла бы поступать в сеть, снижая счета фермеров за электроэнергию и обеспечивая дополнительный источник дохода. 

Команда уже приступила к дальнейшему тестированию пурпурных панелей, а также красных и синих. Они провели испытания в контролируемых лабораторных условиях, без помех от света, не проходящего через панели. 

«Конфигурации, подобные нашему прототипу, в настоящее время могут подходить для применения в меньших масштабах, например, в общественных садах, или для интеграции в крыши теплиц, а не для немедленного развертывания на больших сельскохозяйственных угодьях», — сказал Ма Лу.

Laura Baisas “Pink light helps broccoli grow”

Перевод статьи «Pink light helps broccoli grow» автора Laura Baisas, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык

Фото: Брокколи, растущая под полупрозрачными цветными солнечными панелями на экспериментальном участке фермы Kärrbo Prästgård в Швеции. Сильвия Ма Лу