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新型薄膜可通过将太阳的紫外线转化为红光来促进植物生长
2022-10-27 16:25:54 来源: cnBeta

为了长得又大又壮,植物需要红色和蓝色的光,这些光是太阳产生的可见“白”光的一部分。科学家们现在已经开发出一种植物促进膜,从而可以将太阳的紫外线转换成更多的红光。

首先,植物不是需要紫外线吗?虽然一些研究表明,接触它可能会促进某些植物的味道和香味,但总体上的共识是,紫外线对植物的生长是不需要的。事实上,正如人类和其他动物的情况一样,过度照射实际上会伤害植物。这就是WCM(波长转换材料)薄膜的用处。

这个日本北海道大学的一个团队开发的薄膜由市面上的透明塑料板组成,上面涂有一层薄薄的铕的稀土金属。当放置在阳光直射的植物上时,这种材料允许所有的可见光通过,但它还会改变进入的紫外线的波长并将其转换为可见的红光。

在实地测试中,在种植瑞士甘蓝植物和日本落叶松幼苗时,有的使用WCM薄膜,有的不使用。

在夏季,白昼较长,阳光较强,薄膜对芥菜植物没有什么影响。然而在冬季,在薄膜下生长的植物在63天后显示出1.2倍的植物高度和1.4倍的生物量。

此外,在薄膜下生长的落叶松幼苗在最初四个月的生长过程中具有较高的相对生长率。这使得它们的茎直径比对照组大0.2倍,总生物量大0.4倍。值得注意的是,加速的生长使幼苗在一年内达到森林种植的标准尺寸,而不是通常的两年时间。

研究人员们希望,除其他应用外,该技术有朝一日可用于提高气候寒冷地区的粮食产量,那里的白天相对较短,阳光相对较弱。

研究论文第一作者Sunao Shoji说道:“通过使用波长变化材料的涂层,我们能成功地创建一个透明的薄膜并展示其加速植物生长的能力。通过合理设计发光离子,我们可以自由控制发射光的颜色,进而使其成为绿色或黄色等其他颜色,因此我们期望能够创造出针对不同植物类型进行优化的波长转换薄膜。”

有关这项研究的论文本周发表在《Scientific Rreports》上。

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