Светодиодные лампы (LED-лампы) лучше ламп накаливания, в этом нет сомнений. Но ученые утверждают, что они могут также быть полезны фермерам и дать им беспрецедентный контроль над ростом растений, их развитием и питательными свойствами, пишет Technology review .

Никого не удивит, что среди людей во всех развитых странах растет спрос на сезонные овощи на протяжении всего года, даже если местный климат не позволяет их выращивать. В частности, самым большим спросом пользуются помидоры, огурцы и листовые овощи. Поэтому теплицы стали ключевым фактором в производстве продуктов в развитых странах.

Как следствие, количество теплиц и занимаемых ими территорий стремительно растет. Например, в Нидерландах теплицы занимают 0,25% всей территории страны. А Нидерланды – это даже не самый крупный производитель тепличных овощей в Европе. Это звание закреплено за Испанией. А наибольший производитель тепличных овощей в мире на данный момент – Китай.

Этот вид фермерства оказывает значительное влияние на окружающую среду. Теплицы нужно освещать и отапливать так, чтобы оптимизировать темпы роста. И около 35% стоимости помидоров – это стоимость света и тепла, необходимого для их выращивания. Поэтому важным вопросом является минимизация энергии, потребляемой для выращивания этих овощей. Очевидный ответ – переход от традиционных ламп накаливания (натриевых ламп с высоким давлением) в теплицах к более энергосберегающим LED-лампам.

С экономической точки зрения это кажется бессмыслицей, но промышленость не спешит совершать этот переход из-за высокой первоначальной стоимости ламп. Вопрос, над которым серьезно задумываются фермеры, - окупится ли им когда-либо стоимость абсолютно новой системы освещения.

Теперь на этот вопрос есть ответ благодаря Девешу Сингу и его товарищам из Ганноверского центра оптических технологий Ганноверский университет Вильгельма Лейбница в Германии. Эти ребята сравнили стоимость рабочего цикла натриевых ламп высокого давления и LED-ламп в качестве освещения теплиц.

И, по их словам, преимущества очевидны. Они подсчитали, что кумулятивная стоимость натриевых ламп высокого давления начинает превышает стоимость LED-ламп уже через 7 лет, а через 16 лет стоимость первых будет в два раза больше.

Не тяжело проследить, откуда такая экономия. Хотя сами по себе натриевые лампы дешевле светодиодных, их нужно менять каждый год, а LED-лампы – каждые 19 лет. И, конечно же, светодиодные лампы потребляют меньше энергии, меньше превращая её в тепло.

Но самой интересной частью исследования Синга и его компании есть способность светодиодных ламп менять способ выращивания овощей.

Лампы накаливания излучают широкий диапазон света, который находится в видимом спектре, а также в инфракрасном свет, который превращается в тепло, расходуя много энергии. В отличие от них, светодиодные лампы можно настроить так, чтобы они излучали только свет определенных частей спектра.

Ученым, которые занимаются физиологией растений, давно известно, что хлорофилл поглощается лучшего всего из синей, зеленой и красной частей спектра, а хуже всего – из оранжевой и желтой. Поэтому имеет смысл производить свет только этих частей спектра. Конечно же, это легко осуществить с помощью светодиодных ламп, и невозможно в случае ламп накаливания.

В то же время, различные исследователи доказали, что на цветение и прорастание влияет зеленый свет и частота этого света также влияет на биологическую массу некоторых растений, также, как и на их питательные свойства.

Например, большее количество красного света повышает урожайность помидоров и содержание витамина С в горчице, шпинате и зеленом луке. «Зеленый свет также способствует росту и развитию растений», - говорит Синг и его компания.

Пока не до конца понятно, как именно свет разных частот влияет на рост, биомассу и питательные свойства растений. Поэтому ученые во всем мире сейчас изучают это явление с целью его применения в будущем.

На данный момент стратегия для фермеров кажется очевидной: переходить на светодиодные лампы как можно быстрее. Эта инвестиция окупит себя за несколько лет, а такие преимущества, как увеличение урожайности и улучшение качества выращиваемой продукции будет заметно уже через пару лет.

Это сложная тема со множеством тонкостей. Нет недостатка в аргументах за то, чтобы употреблять фрукты и овощи, выращенные в местных хозяйствах, так как их стоимость меньше, потому что их не нужно транспортировать. Теплицы позволяют выращивать больше сортов фруктов и овощей в любом климате. Светодиодные лампы дают фермерам гибкость по низкой цене и с меньшим вредом для окружающей среды. К этому определенно нужно стремиться.