В США набирают популярность LED-фермы

С момента своего появления на Земле, растения целиком зависели от солнечного света, благодаря которому был возможен процесс фонтосинтеза. Однако сегодня появился новый тип ферм, где растения выращиваются без единого лучика солнца. Майк Зелкинд (Mike Zelkind), глава 80 Acres Farms, вот уже который год выращивает салат, виноград и другие культуры, используя для этого так называемые фабрики растений — закрытые помещения, где используется гидропоника и LED-освещение.

Светоизлучающие диоды прошли долгий путь с момента своего первого появления на дисплеях калькуляторов в 70-х годах XX столетия. По сравнению с другими формами электрического освещения, светодиоды потребляют заметно меньше энергии, излучают меньше тепла и могут использоваться для управления ростом растений. В сельском хозяйстве современные LED-системы позволяют регулировать рост растений, момент их цветения, их вкус и даже уровень витаминов и антиоксидантов. LED-освещение также помогает продлить срок хранения продуктов.

Для Майка Зелкинда его фабрика растений и ее передовое освещение меняют не только способ выращивания, но и всю сложную производственную цепочку от фермы до супермаркета, традиционно работающую в США. Фабрика растений требует в разы меньше земли, воды и удобрений, используемых при традиционном земледелии. Майку Зелкинду также не нужны резистентные к болезням и генно-модифицированные культуры, стрессоустойчивые для выращивания в поле. В год фирме Майка Зелкинда удается производить около 200 тыс. фунтов салата, винограда, трав и микрозелени на складском помещении площадью 12 тыс. кв. футов. Для сравнения, аналогичный урожай можно получить лишь с фермы площадь в 80 акров (отсюда и название компании Майка Зелкинда).

Помимо склада, Майк Зелкинд также использует транспортные контейнеры, которые он переоборудовал в микро-фермы, оснащенные LED-освещением и умной автоматикой, регулирующей температуру, влажность, воздушный поток, уровень углекислого газа и т.д. На фермах применяется гидропоника — все излишки удобрений и влаги идут на повторное использование.

И тем не менее, ключевой технологией тут является LED-освещение, считает майк . Традиционные теплицы используют натриевые лампы высокого давления, потребляющие слишком много электроэнергии и чересчур горячие для молодых растений. По этой причине в последние годы теплицы стали переводить на смешанное освещение, хотя многие пророчат, что вскоре настанет день, когда теплицы будут освещаться только светодиодами. По словам Майка Зелкинда, за последние три года расходы на LED-системы упали вдвое, а их эффективность повысилась.

Видимый спектр света измеряется в мельчайших длинах волн, переходя от голубовато-фиолетового на одном конце до красного на другом. В течение десятилетий учеными считалось, что фотосинтез лучше всего протекает в красной зоне, хотя растениям также нужны и синие световые волны для насыщенного цвета листьев. Едва видимый диапазон за красным, известный как дальнекрасный, способствует росту более крупных листьев, ветвлению и цветению растений. Таким образом, с развитием LED-систем сегодня стало возможным применять так называемые световые рецепты (light recipes): регулировать интенсивность и спектр излучения, программируя тем самым выращиваемые культуры. Понимая, какой огромный коммерческий потенциал лежит за LED-системами, производители и университеты, часто в сотрудничестве друг с другом, принялись активно развивать данное направление.

«У нас сейчас совершенно новая эра исследований. Все дело в сочетании синей части спектра в нужный момент дня», — считает Лео Марселис (Leo Marcelis), профессор из Вагенингенского университета (Нидерланды).

В лаборатории Лео Марселису удалось заставить цвести хризантемы без солнечного света. По его словам, разные виды растений по разному реагируют на свет. Так, салат любит 18 часов света в день, в то время как базилик предпочитает более яркое освещение в течение 15 часов.

«Спектр солнечного света не всегда является лучшим или наиболее желательным для растений. Я думаю мы можем сделать это лучше», сказал Эрик Ранкл (Erik Runkle), ботаник из Университета штата Мичиган (США).

По мнению аналитиков из колорадского агентства Navigant Research, мировые поставки LED-систем аграриям к 2027 году вырастут на 32%. Большая часть развития придется на теплицы, однако вслед за ними подтянутся и вертикальные фермы, которых уже насчитывается около 40 на территории США.