Фотосинтез под контролем: как интеллектуальное освещение помогает фермерам

Вертикальное земледелие — перспективное направление, которое может решить проблему продовольственной безопасности в городах, не занимая лишней земли. Но несмотря на растущий интерес, у этой технологии остаётся одно слабое место — высокое энергопотребление, особенно на освещение. И именно этот фактор чаще всего мешает вертикальным фермам выйти за пределы пилотных проектов.

Свет — это питание: как управлять фотосинтезом

Растения не могут развиваться без света — это основа фотосинтеза, а значит, главный "ресурс", который должна обеспечивать любая вертикальная ферма. Проблема в том, что стандартные системы освещения работают с одинаковой интенсивностью на протяжении всего дня, не учитывая, как именно реагируют на свет конкретные культуры.

Международная команда учёных предложила подойти к вопросу иначе: регулировать освещение в течение суток, подстраивая его под биологические потребности растений. Они создали математическую модель, которая поддерживает фотосинтетическую активность на стабильном уровне, снижая при этом общее потребление энергии.

Эксперимент со шпинатом: что получилось

Новую схему проверили на одном из самых светочувствительных культур — шпинате. Его выращивали с применением интеллектуального освещения, которое динамически меняло яркость в течение дня.

Результаты показали: рост шпината остался на том же уровне, что и при постоянной интенсивности света, но энергозатраты снизились на 12%. Это важное достижение, особенно в условиях, когда каждый процент экономии превращается в реальные деньги.

Дальше — больше: как ещё можно снизить затраты

Освещение — только один из параметров, которым можно и нужно управлять на сити-фермах. По словам исследователей, в будущем фермеры смогут дополнительно настраивать:

температуру воздуха,

влажность,

уровень CO₂.

Это поможет ещё больше сократить расходы, но потребует дополнительных инвестиций — в сенсоры, автоматические системы контроля и алгоритмы регулирования. Однако такой подход оправдан: устойчивые, энергосберегающие фермы — это не просто тренд, а необходимость.

Селекция под лампу: нужны новые сорта

Ещё один перспективный путь — разработка сортов растений специально для вертикальных ферм. Сейчас многие культуры ориентированы на транспортировку и хранение, но в условиях сити-ферм это вторично. На первый план выходят вкус, питательные свойства и быстрая отдача урожая.

Селекционеры уже работают над созданием сортов, которые хорошо растут при искусственном свете, устойчивы к плотной посадке и не требуют опыления. Это не только повысит урожайность, но и позволит использовать свет ещё эффективнее.

Будущее ферм — в точной настройке всего процесса

Современные технологии позволяют фермерам управлять каждым этапом роста растения, включая свет, воду, температуру и питание. Но именно освещение — самый "дорогой" ресурс, и оптимизация в этой области способна дать значительную экономию уже сейчас.

И хотя требуется ещё множество исследований, направление выбрано правильно: интеллектуальные системы управления ресурсами — это будущее городского сельского хозяйства. И оно, как показывает практика, может быть не только технологичным, но и экономически разумным.