Už skliautuotų, lyg į požemį vedančių durų, atsiveria ilga, nedideliais langais patalpa, švytinti purpurine šviesa – panašiai, kaip aviakompanijos Virgin America orlaivių salonas. Tačiau čia nerasime jokių keleivių – visa patalpa rūpestingai užpildyta kelių aukštų augalų eilėmis, apšviestomis raudona ir mėlyna LED šviesa.
Baltai apsirengę žmonės vaikšto tarp augalų eilių ir apžiūri kiekvieną salotų ar kopūstų lapelį. Sveiki atvykę į Grow Wise Center – tai viena didžiausių pasaulyje mokslo institucijų, skirtų tirti augalų auginimą miesto sąlygomis
Nyderlanduose įsikūrusi laboratorija, priklausanti Philips bendrovei, koncentruojasi į tyrimus, kurie leidžia tobulinti LED šviestuvus, teikiančius naujas ūkininkavimo galimybes.
„Mes ėmėmės naujų LED šviestuvų technologijų, teisingai įvertinę, kad juos galėsime panaudoti žemdirbystėje“, – pasakoja Gus van der Feltz, tyrimo centro generalinis direktorius.
Kaip maistingumas priklauso nuo apšvietimo
Jeigu pradėsime auginti maistinius augalus uždarose patalpose, specializuotuose šiltnamiuose su mažais langeliais, ar uždarame 3600 kvadratinių metrų plote, kaip kad besikuriančios žaliosios augalų fermos, vienas iš svarbiausių kylančių iššūkių – kokybiškas ir pigus apšvietimas. Štai šiuo klausimu ir užsiėmė Grow Wise Center mokslinis kolektyvas. Atlikti tyrimai parodė, kad išmoningai taikant specialias LED augalų lempas kaip Saulės pakaitalą, derlių galima užauginti ne tik greičiau, bet net ir labiau maistingą.
„Mes galime idealiai pritaikyti LED apšvietimą, atsižvelgdami į augalų fotosintezės reakciją“, – sako Gus van der Feltz. „Esame pajėgūs ne tik patobulinti apšvietimo spektrą – teikti augalui optimalią spalvą, bet ir preciziškai reguliuoti apšvietimo intensyvumą bei švietimo laiką. Visa tai ženkliai padidina derlių, pagerina vaisių kiekį ir kokybę“.
Atliekant tyrimus jau paaiškėjo, kad priderinant optimalų apšvietimą, pomidoruose gali susikaupti daugiau vitamino C. Tuo tarpu bazilikai tampa geresnio skonio. Apšvietimas gali būti naudojamas kaip papildomas tradiciniuose šiltnamiuose, bet yra net labiau veiksmingas be natūralaus apšvietimo skinamųjų augalų ūkiuose.
Kodėl LED augalų lempos pralenkė Saulę
Priklausomai nuo konkrečios augalų fermos poreikių, sutinkamos trys pagrindinės augalų lempų naudojimo strategijos:
Visiškai uždarose patalpose suteikti augalų auginimui reikalingą apšvietimą.
Papildyti saulės apšvietimą, ypač žiemos metu, kada dienos apšvietimas nėra ilgas.
Prailginti „dienos“ ilgumą, kuris yra ypač svarbus augimo ir žydėjimo laikotarpiu.
Taigi, su automatinį valdymą turinčiu dirbtiniu apšvietimu tampa nebesvarbu, koks yra metų laikas ar geografinė platuma – apšvietimas visada bus toks, koks idealiai tinkamas konkrečiai augalų rūšiai. O priderinti apšvietimą prie konkrečios augalų rūšies labai svarbu, mat kai kuriems augalams per didelis šviesos kiekis gali net ir pakenkti, nes sutrikdo fotosintezės procesą.
Mantas Zubauskas (LED augalų lempas gaminančios Lietuvos bendrovės ELMO Technologijos atstovas, www.elmo.lt) pasakoja, jog LED augalų lempos yra sudarytos iš šviesos diodų, idealiai pritaikytų skatinti augalo augimą. Tačiau skirtingiems augalams ir net skirtingais vegetacijos laikotarpiais reikia skirtingų lempų. Pavyzdžiui, daržovėms dažniausiai naudojama mėlyni ir raudoni šviesos diodai, tačiau uogoms naudojami pilno spektro diodai.
Štai todėl išskiriamos trys pagrindinės LED augalų lempų grupės, kurias ELMO skirsto pagal reikalingą šviesos spektrą:
LED lempos lapinėms daržovėms ir gėlėms – norint uždaroje patalpoje auginti salotas, kopūstus, špinatus, salierus, tulpes, rožes, pomidorus, rugių ar kviečių želmenis.
LED lempos uogoms – norint uždaroje patalpoje auginti braškes, mėlynes ar bet kokias kitas uogas.
LED lempos šakninėms daržovėms – norint uždaroje patalpoje auginti bulves, morkas, burokus bei kitus šakniavaisius.
Pasak Manto Zubausko, mėlynų diodų šviesos bangos ilgis yra apie 430-460 nm ir šis spektras labiausiai tinka vegetacijos periodu. Raudonų diodų šviesos bangos ilgis yra apie 650-700 nm – labiausiai tinkamas žydėjimui. Naudojant LED augalų auginimo lempas, augalams suteikiama tik pati reikalingiausia šviesa, todėl augalai gali pasisavinti maksimalų kiekį skleidžiamos energijos.
Tačiau svarbu ne tik didesnis derlius, bet ir paties derliaus įvairovė. „Skinamųjų augalų ūkiuose visa auginimo terpė gali būti tiksliai valdoma ir mes galime surasti netgi daugiau būdų ją patobulinti. Pavyzdžiui, mes galime auginti tas pačias salotas dviem skirtingais būdais“, – aiškina Grow Wise Center direktorius. „Priklausomai nuo sukuriamų sąlygų, vienos salotos yra lyg sviestu teptos, maistingos ir turi švelnų skonį, o kitos būna gaivesnės ir truputį kartokos. Tokiu būdu mes galime įtikti įvairiems žmonėms ir skirtingiems skoniams“.
Revoliucija, kurią siūlo LED augalų lempos ir augalų fermos
Augalų auginimas uždarose patalpose domina ne tik tokias bendroves kaip Philips ar ELMO – susidomėjimas jaučiamas visame pasaulyje, ne tik iš įmonių pusės, bet ir valstybiniu lygiu. Reaguodama į tokį susidomėjimą tarptautinė rinkos tyrimų kompanija Market Research atliko bene išsamiausią studiją apie augalų auginimą uždarose patalpose. 2015 m. parengtos studijos (monografijos) apimtis – 596 lapai, 163 lentelės ir iliustracijos.
Studijoje pažymima, jog vienas iš svarbiausių reikalavimų auginant augalus uždarose patalpose – tinkami apšvietimo įrenginiai. Detaliai palyginus visas esamas ir augalams auginti naudojamas apšvietimo technologijas, studijos autoriai vieningai apsistojo ties LED technologija. LED augalų lempos yra kur kas efektyvesnės, negu senesnės kartos natrio bei metalo halogeno auginimo lempos. Studijoje pažymima, jog tokios lempos mažiau kaista ir sumažina elektros energijos sunaudojimo sąskaitas.
Tuo pačiu, mažesnė šilumos išskirtis sudaro galimybę nuleisti LED šviestuvus arčiau augalų ir jų neapdeginti.
Be to, studijoje pažymima, jog naujausios kartos LED šviestuvai naudoja mažiau elektros energijos, dėl to yra labai efektyvūs, o svarbiausia, užtikrina stabilų homogeninį apšvietimą bei tiksliai tokį bangos ilgį, kokio reikia aukštos kokybės fotosintezei.
Studijoje aiškinama, jog augalų lempos atveria unikalias galimybes daržovių auginimui – tai galima daryti bet kuriame pasaulio mieste ir taip užtikrinti nuolat šviežios produkcijos tiekimą į artimiausius prekybos centrus ar namus. Panašiai, kaip šiuo metu sparčiai populiarėjančios mažos kepyklos vilioja pirkėjus nuolat šviežiais gaminiais, tą patį galės pasiūlyti ir žaliosios augalų fermos, kurios kasdien galės tiekti ką tik nuskintus vaisius ir daržoves.
Be to, skirtingai nuo kepinių, daržovės ir vaisiai yra labai naudingi sveikatai. Tad toks gebėjimas pagaminti sveiką maistą leistų keisti žmonių gyvenimo būdą ir siekti geresnės jo kokybės.
Reikia iš karto pasakyti, jog nors verslą žavi stambių augalų fermos, visos jose sutinkamos technologijos gali būti pritaikytos ir namų lygyje – jei tik turite nori ir entuziazmo, augintis šviežias daržoves ir vaisius galite patys tiek bute, tiek privačiame name.
Jau dabar paskaičiuota, jog augalų fermos su dirbtiniu apšvietimu didina maisto produkcijos gamybos tankį dešimtimis kartų. Prognozuojama, jog tokiose šalyse kaip Japonija, kur stipriai jaučiamas dirbamos žemės trūkumas, augalų įmonių tik daugės, o kartu su jomis plėsis ir LED augalų lempų rinka.
Dabartiniais skaičiavimais, LED augalų lempų rinkos augimas sieks nuo 395 milijonų dolerių 2014 m. iki 1,8 milijardo 2021 m.
