Национальное аграрное агентство запустило новый проект «Кампус». В его рамках мы уже сотрудничаем с аграрными вузами страны в формате викторины, которая проходит каждую субботу в нашем Telegram-канале. Однако «Кампус» задуман как площадка для масштабного взаимодействия с учебными заведениями, которые готовят специалистов сельского хозяйства. Речь идёт о публикациях их научных открытий, интервью с представителями вузов и студенческого сообщества, а также многом другом.
В этом материале расскажем о разработке Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ».
«Наша научная группа разработала «умную» сити-ферму для более эффективного выращивания сельхозкультур. 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 базилика, а также в 3 раза увеличить накопление биологически активных соединений флавоноидов», – рассказала журналистам ROSNG аспирант кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Мария Дегтерёва.
Базилик – ценная пряновкусовая культура, широко распространенная и выращиваемая в огородах и тепличных комплексах по всему миру. Среди причин такой популярности – удобность проращивания, а также активное использование в медицине и пищевой индустрии (в качестве ингредиентов для соусов и салатов). В частности, потому что базилик является дешёвым источником фитонутриентов: эфирных масел и фенольных соединений, которые способствуют профилактике сердечно-сосудистых, хронических заболеваний и определенных видов рака. Кроме того, он содержит целый ряд физиологически активных компонентов, таких как минералы и вторичные метаболиты, которые являются ценным сырьём для фармацевтической, косметической и пищевой промышленности.
По этим причинам в производстве и повседневном рационе потребителей в последние годы постоянно увеличивается количество продуктов из базилика и некоторых других подобных трав. В свою очередь, появляется потребность в новых более эффективных способах выращивания таких растений и повышения их урожайности.
Напомним, что предыдущий проект специалистов ЛЭТИ в сфере агробиофотоники был посвящён созданию программируемой фитолампы с перестраиваемыми режимами света. Тогда с её помощью удалось повысить урожайность листового салата (Lactuca sativa L.) почти на 60%. В новом исследовании эксперименты, занявшие 70 дней, проводились на базилике.
Учёные существенно улучшили технологию выращивания. Так, была внедрена система гидропонного выращивания вместо классического почвенного. Она позволила улучшить и ускорить рост базилика. 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, которое является наиболее благоприятным видом 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.
«Кроме того, работа всей системы является автоматизированной: полив и освещение растений, а также внутренний климат помещения контролируются с помощью модуля автоматизации, тем самым делая технологию выращивания во многом независимой от человеческого фактора и минимизируя отклонения технологии выращивания для разных боксов. В ходе эксперимента необходимо было обеспечить бесперебойность источников освещения, а также бесперебойную работу гидропонной установки. Для этого в качестве резервного источника питания сити-фермы мы использовали полностью автоматизированную солнечную электростанцию, установленную на крыше университета», – отметил аспирант кафедры фотоники Евгений Левин.
