Ett team av forskare från fakulteterna för teknik och jordbruk vid Hokkaido University och Institutet för design och forskning om kemiska reaktioner (Japan) har utvecklat en europiumbaserad tunnfilmsbeläggning som påskyndar växttillväxt, rapporterar Phys.org-portalen.
Denna teknik skulle kunna öka växternas reproduktionshastighet och har potential att hjälpa till att lösa globala livsmedelsförsörjningsproblem.
Växter omvandlar synligt ljus till energi genom en process som kallas fotosyntes. Förutom synligt ljus innehåller solljus även ultravioletta (UV) strålar. Forskarna i detta arbete försökte förse växter med ytterligare synligt ljus för användning i fotosyntes med hjälp av ett våglängdsomvandlande material (WCM) som kan omvandla ultraviolett ljus till rött.
Forskarna utvecklade WCM baserat på europiumkomplexet och skapade en tunnfilmsbeläggning som kan appliceras på kommersiellt tillgängliga plastark.
Forskare har visat att filmen omvandlar ultraviolett ljus till rött, men inte blockerar användbart synligt ljus från solen.
Filmen testades genom att jämföra växter odlade med och utan WCM-belagda ark. Testerna utfördes på mangold och japansk lärk.
På sommaren, när dagslängden är maximal och solexponeringen är stark, var mangoldväxter odlade med och utan WCM-filmer praktiskt taget desamma. Men på vintern, när dagarna är kortare och solljuset är svagare, visade mangoldväxter odlade med WCM-filmer 1,2 gånger höjden och 1,4 gånger biomassan efter 63 dagar. Forskarna tillskriver denna accelererade tillväxt till ökningen av mängden rött ljus från WCM-filmerna.
Försök med japanska lärkträd visade också på accelererad växttillväxt. Fröplantorna visade en högre relativ tillväxthastighet under de första 4 månaderna, vilket resulterade i en 1,2 gånger ökning av stamdiameter och en 1,4 gånger total biomassa jämfört med träd som odlats utan WCM-täckning.
Viktigt är att detta gjorde det möjligt för plantorna att nå standardstorleken för plantering i Hokkaidos skogsbruk inom ett år. Användningen av WCM-filmer kan minska tillväxtperioden för plantor från två år till ett år, vilket resulterar i mer ekonomisk växtproduktion.