TV programa
 

Horoskopai
 
SEKITE MUS Registruotiems varototojams
Paieška
LIETUVAKOMENTARAIPASAULISKULTŪRAISTORIJALŽ REKOMENDUOJAEKONOMIKASPORTAS
Šeima ir sveikataPrie kavosŽmonėsGimtasis kraštasMokslas ir švietimasTrasaKelionėsKonkursaiNamų pasaulisGamtaAugintiniai
MOKSLAS IR ŠVIETIMAS

Šviesos akordai augalams klestėti

2015 03 04 6:00
Prof. habil. dr. Pavelas Duchovskis su Augalų fiziologijos laboratorijos komanda. Augalų fiziologijos laboratorijos archyvo nuotraukos

Specialus įrenginys, leisiantis tiesiog virtuvėje greitai užsiauginti įvairių augalų salotoms, - netolima ateitis. Pasak akademiko Pavelo Duchovskio, jau parengtos rekomendacijos, kad būtų galima tai daryti.

​Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Sodininkystės ir daržininkystės instituto (SDI) Augalų fiziologijos laboratorijoje, vadovaujamoje prof. habil. dr. P. Duchovskio, neseniai baigtas projektas, skirtas būtent tokiems daiginiams auginti. Mokslininkų darbas sulaukė didelio verslininkų susidomėjimo. LAMMC SDI Augalų fiziologijos laboratorijoje atliekami tyrimai kartu su Vilniaus universiteto (VU) Taikomųjų mokslų institutu, daugiausia prof. Artūro Žukausko vadovaujama grupe, pripažinti pasaulyje. Šios srities darbų apžvalgoje Lietuva minima po Nyderlandų, JAV, Japonijos, Kinijos ir Pietų Korėjos. Tyrimų rezultatai gausiai cituojami ir jų citavimas vis dažnėja tarptautiniuose leidiniuose.

LAMMC mokslininkai P. Duchovskis, Aušra Brazaitytė, Giedrė Samuolienė ir Akvilė Viršilė už darbų ciklą „Augalų fiziologijos tyrimai: raidos, streso, produktyvumo ir kokybės valdymas“ šiemet apdovanoti Lietuvos mokslo premija. Ciklas apima augalų fiziologijos darbus, teikiančius biologinę motyvaciją agronominių priemonių taikymui auginimo technologijose, požiūrio į augalų žydėjimo iniciacijos procesus sistemą, fotofiziologinius darbus, leidžiančius kurti naujos kartos lempas, skirtas augalams efektyviai auginti ir jų kokybei gerinti uždarose sistemose bei šiltnamiuose, taip pat ekofiziologinius darbus, skirtus klimato ir aplinkos veiksnių stresiniam poveikiui augalams tirti bei jo daromai žalai mažinti.

"Labiausiai džiaugiuosi, kad mums pavyko sukurti jauną ir perspektyvią augalų fiziologijos mokyklą, - sakė augalų stebėsenos tyrimų pradininkas Lietuvoje prof. P. Duchovskis. - Visos laureatės - ir dr. A. Brazaitytė, ir dr. G. Samuolienė, ir jauniausia dr. A. Viršilė - yra mano mokinės. Apgynė daktaro disertacijas mūsų laboratorijoje ir dabar pačios vadovauja doktorantams, plėtoja tyrimus, rašo straipsnius į didelio citavimo žurnalus."

Agurkų daigai po kietkakūnio apšvietimo lempa uždaroje klimato kameroje.

Augimui ir produktyvumui valdyti

Augalų fiziologijos laboratorijoje atliekami kelių krypčių moksliniai tyrimai. Fitomonitoringas, ilgalaikis augalų fiziologijos stebėjimas, naudojant sudėtingas elektronines sistemas, padeda valdyti augalų produktyvumą. Tokie tyrimai, kaip pasakojo prof. P. Duchovskis, pradėti nuo 1988 metų, kai buvo įkurta laboratorija. Kartu plėtota ir šiuolaikinė mokslinė bazė. Įrengtas fitotroninis kompleksas, turintis 10 klimato kamerų ir eksperimentinių šiltnamių, vegetacinę aikštelę.

Puikių rezultatų pasiekta pagrindinėje - ontogenezės, arba augalų raidos, fiziologijos - tyrimų srityje. Sukurta savita augalų žydėjimo iniciacijos, sužadinimo, teorija. Labai svarbus ir taikomasis aspektas: galima valdyti augalų augimo ir raidos santykį, kad būtų galima nukreipiant reikalingas maisto medžiagas - asimiliatus - didinti produktyvumą tų organų, kurie ir sudaro derlių.

Trečia tyrimų kryptis - ekofiziologija - susijusi su klimato kaitos poveikiu augalams. Klimato kamerose, pasak prof. P. Duchovskio, galima modeliuoti ozono, anglies dioksido, ultravioletinės spinduliuotės, sunkiųjų metalų, rūgščiųjų lietų ir kitų veiksnių stresinį poveikį augalams - tiek kiekvieno atskirai, tiek visų kompleksinį. Ekofiziologija leidžia ne tik prognozuoti, koks bus kintančio klimato ir aplinkos veiksnių poveikis augalams, bet ir suprasti, ką reikėtų daryti, kad neigiamas poveikis būtų kuo mažesnis, galbūt technologinėmis priemonėmis jo galima visai išvengti.

Pastaruoju metu Augalų fiziologijos laboratorijoje smarkiai plėtojama fotofiziologijos - augalų fiziologijos, susijusios su šviesos poveikiu, - tyrimų kryptis, nes atsirado naujų šviesos šaltinių augalams. Fitotrono kamerose bei šiltnamiuose įdiegti pažangūs diodinio apšvietimo prototipai.

Agurkų daigai po papildoma žalia šviesa šiltnamyje.

Ne gatvėms apšviesti

"Sunku net patikėti, kad iki šiol nebuvo tinkamų apšvietimo įrenginių augalams, - kalbėjo Augalų fiziologijos laboratorijos vedėjas. - Visi šaltiniai, turėti dar iki Nepriklausomybės atgavimo, buvo lempos, skirtos gatvėms apšviesti. Jų spektras labai neefektyvus, neatitiko, pavyzdžiui, chlorofilų ir karotinoidų sugerties spektro, todėl augalai augo ir brendo nekaip po tomis lempomis. Atsiradus puslaidininkinėms lempos, galima sudaryti tokį spektrą, kokio reikia augalų receptorinėms sistemos: chlorofilams, karotinoidams, fitochromams, kriptochromams."

Pasak prof. P. Duchovskio, fotosintezė yra pagrindinis procesas, lemiantis augalų produktyvumą, todėl labai svarbu ją valdyti. Bet ne tik fotosintezę. Šviesa galima valdyti ir morfogenezę, formos kitimą, žydėjimą arba formavimąsi tų organų, kurių mums reikia. Tarkim, galima suformuoti net norimos formos ridikėlių šakniavaisį. Naujosiomis lempomis galima sudaryti ne tik reikiamą šviesos spektrą, bet ir tokį fotonų srauto tankį, kokio augalams reikia. Galima kompiuterizuoti visų parametrų palaikymą, sudaryti impulsus, reikalingus augalams. Kitaip sakant, lempos gali atitikti visų augalų poreikius ir galima sudaryti apšvietimo režimą kiekvienam augalui atskirai.

"Anksčiau naudotų lempų apšvietimas iš esmės buvo raudonosios spektro dalies. Trūko mėlynų spindulių, ir ne tik jų. Kaip rodo mūsų darbai, reikia šiek tiek, labai nedaug, ir žalių spindulių. Augalai žali, nes atspindi žalią šviesą. Taip pat reikia vadinamojo ultravioleto A, t. y. spindulių, kurių bangos ilgis per 340 nananometrų, - aiškino tyrėjas. - Pasirodo, labai daug ko reikia ir naujosiomis puslaidininkinėmis lempomis galime sudaryti įvairių spindulių proporciją. Atsiveria nepaprastai didelės galimybės."

Kaip rodo Augalų fiziologijos laboratorijoje atlikti tyrimai, šviesa yra vienas svarbiausių veiksnių ir augalų metabolizmui, t. y. medžiagų apykaitai, valdyti. Pastarieji prof. P. Duchovskio grupės darbai skirti antriniams metabolitams. Kitaip tariant, galima valdyti augaluose biologiškai aktyvių medžiagų sintezę. 2012 metais patentuota lempa, leidžianti sumažinti nitratų žalumyninėse daržovėse. Pavyzdžiui, salotos šiltnamiuose auginamos 30 parų, o paskutines tris dienas prieš nuimant derlių apšviečiamos tokia lempa. Tamsiuoju laikotarpiu nitratų kaupiasi iki 4 tūkst. miligramų salotų kilograme, o apšviestose lempa - sumažėja perpus. Tokiose uždarose sistemose kaip klimato kameros nitratų galima sumažinti net 20 kartų. Salotų kokybė gerėja ne tik dėl mažesnio nitratų kiekio. Gerėja ir kiti rodikliai. Tarkim, kaupiasi labai daug antrinių metabolitų, biologiškai aktyvių medžiagų, didėja antioksidacinis potencialas, monocukrų kiekis.

Salotos po patentuotu kietakūnio apšvietimo įrenginiu gamybiniame šiltnamyje.

Saugu ir pritaikoma

"Lempos nitratų redukcijai jau dabar gali būti naudojamos šiltnamiuose ir ženkliai gerinti daržovių kokybę. Nors fotofiziologija labiau nukreipta į ateitį, kai tos lempos atpigs ir bus masiškai naudojamos, atsiranda verslininkų, kurie nori naujoves taikyti. Lempas jau gamina atžalinė įmonė "Hortiled", mūsų sukurta kartu su prof. A. Žukausku. Žadama, kad ji ir kita įmonė "Energenas" įeis į verslo ir mokslo klasterį prie SDI. Taip pat žadama statyti eksperimentinius šiltnamius, kuriuose būtų galima taikyti visus nustatytus dėsningumus labai geros kokybės augalinei produkcijai gaminti. Manoma, kad ten galėtų būti gaminami ir funkcinio maisto priedai. Auginami augalai farmacijos reikmėms - atskiriems vaistų komponentams gaminti", - vardijo prof. P. Duchovskis.

Mokslininkas tikino, kad sukurti metodai tikrai saugūs. Žalumyninių daržovių tyrimai vykdomi nuo 2003 metų ir jokių žalingų pakitimų nenustatyta. Tiesiog šviesa pagerina fotosintezės procesus, o dėl fotosintezės intensyvumo fiziologinės modifikacijos iš esmės ir lemia geresnę augalinio maisto kokybę.

Planų labai daug nuo mokslinių tyrimų pereiti prie inovacijų. Jau dabar augalų produktyvumo fiziologijos darbai taikomi praktiškai. Pavyzdžiui, stebint pasėlių fotosintetinius parametrus galima laiku įsikišti ir technologinėmis priemonėmis pataisyti padėtį. Studentams dėstoma visa tai, kad savo praktinėje veikloje, skirtinguose augalų augimo ir raidos tarpsniuose, galėtų taikyti tinkamas priemones ir pasėlių fotosintetiniai rodikliai būtų geri. Vėliau jie labai susiję su augalų produktyvumu.

Įvairios žalumyninės daržovės po patentuotu kietakūnio apšvietimo įrenginiu gamybiniame šiltnamyje.
Javų želmenys po kietakūnio apšvietimo lempa.
Daiginiai (angl. microgreens) po kietakūnio apšvietimo lempa.
DALINKIS:
0
0
SPAUSDINTI
MOKSLAS IR ŠVIETIMAS
Rubrikos: Informacija:
AugintiniaiEkonomikaFutbolasGamtaĮkainiai
Gimtasis kraštasIstorijaJurgos virtuvėKelionėsInfoblokai
KomentaraiKonkursaiKovos menaiKrepšinisReklaminiai priedai
KultūraLengvoji atletikaLietuvaLŽ rekomenduojaPrenumerata
Mokslas ir švietimasNamų pasaulisPasaulisPrie kavosKontaktai
SportasŠeima ir sveikataTrasaŽmonėsKarjera
Visos teisės saugomos © 2013-2016 UAB "Lietuvos žinios"