Теги → растения
Быстрый переход

Со смартфоном на грядке: наносенсоры в листьях предупредят о стрессе растений

За последние десятилетия генетики и биотехнологи сделали массу открытий, которые помогли увеличить урожайность сельскохозяйственных растений. Многие не знают, но вдоволь кушать было можно далеко не всегда и очень не всем. Но теперь на помощь растениеводам приходят достижения в сфере нанотехнологий и электроники: они предоставляют возможность отслеживать здоровье растений на индивидуальном уровне.

Группа инженеров Массачусетского технологического института (MIT) вместе с коллегами из Сингапура при содействии ряда сингапурских фондов (включая A*STAR) и Министерства энергетики США разработали нанодатчики для отслеживания уровня стресса растений и определения его причин.

Нанодатчики представляют собой встроенные в листья растений массивы из углеродных трубок. При обнаружении сигналов от растений о той или иной стрессовой ситуации датчики начинают испускать инфракрасный свет. Это излучение можно зафиксировать простейшими приборами, например, смартфоном с инфракрасной камерой. Последующий анализ излучения и картина его распространения по растению подскажет, что именно угнетает растение и как ему можно помочь.

Датчики в листьях реагируют на перекись водорода. В своё время выяснилось, что в стрессовых ситуациях, от жары, нанесённых ранений, недостатка воды, болезней и даже атаки вредителей, в клетках тканей растений начинает интенсивно вырабатываться перекись водорода. Более того, сигнал о стрессе распространяется волной по клеточной структуре растения с помощью той же перекиси водорода, запуская выработку не только этого вещества, но и других веществ, призванных противостоять возникшей беде.

По словам разработчиков, данные о распространении волны «антистресса» и параметры этой волны индивидуальны для каждого вида растений. Главное, что они поддаются расшифровке вплоть до определения того, что именно угнетает растение. Подобные знания помогут максимально увеличить урожайность и даже трансформировать некоторые виды стресса, например, недостаток освещения, в наращивание плодовой, а не растительной массы.

Повышение уровня CO2 в атмосфере не компенсирует деревьям негативного влияния жары и засухи

Как известно, углекислый газ имеет огромное значение для метаболизма растений. Под воздействием солнечного света (в процессе фотосинтеза) углекислый газ в растительных тканях в сочетании с водой участвует в синтезе углеводов и биомассы. Теория глобального потепления строится на повышении концентрации углекислого газа в атмосфере. Деревья будут «аплодировать стоя» или всё не так однозначно?

Plant Ecophysiology Lab, KIT

Plant Ecophysiology Lab, KIT

Учёные из филиала немецкого Технологического института Карлсруэ (KIT) вместе с биологами из других европейских научных лабораторий и коллегами из Израиля провели эксперимент, в ходе которого изучили поведение растений в условиях гипотетического резкого глобального потепления и повышения концентрации CO2 в атмосфере. В качестве подопытных выступили саженцы сосны алеппской (Aleppo Pine). Часть растений были выращены под открытым воздухом с концентрацией CO2 в объёме 421 промилле, а часть в герметичных контейнерах с концентрацией CO2 в объёме 867 промилле.

Сам эксперимент начался по достижении деревьями полуторалетнего возраста. Часть деревьев перед экспериментом была либо хорошо полита водой, либо оставлена без полива. Затем деревья были помещены в контейнеры, в которых температура постепенно повышалась с 25 °C до 40 °C в течение десяти дней. При этом постоянно измерялся газообмен и водообмен деревьев, как и анализировались жизненно важные продукты обмена.

В процессе опытов учёные выяснили, что повышенная концентрация углекислого газа увеличивает эффективность водопользования деревьев при увеличении тепловой нагрузки. В то же время в таком режиме деревья начинают потреблять меньше CO2 из воздуха. Также лишнее тепло в таких условиях снижает метаболизм растений. Тем самым повышение концентрации углекислого газа не ведёт к пропорциональному наращиванию биомассы, а жара и недостаток влаги могут привести к угнетению растений даже в перенасыщенном углекислым газом воздухе. Основным положительным эффектом у наблюдаемых растений стало то, что была повышенная стабильность корневых белков.

Plant Ecophysiology Lab, KIT

Plant Ecophysiology Lab, KIT

Резюме учёных таково: «Исходя из этого [эксперимента], мы заключаем, что увеличение концентрации CO2 в атмосфере не может компенсировать стресс деревьев, вызванный экстремальными климатическими условиями».

Российский домашний агрокомплекс управляется при помощи смартфона

В России разработаны малогабаритные агрокомплексы, которые позволят в любое время года выращивать в домашних условиях экологически чистые листовые культуры и зелень.

В отличие от крупных комплексов, которые используются в фермерских хозяйствах, новинка имеет относительно небольшие габариты: в стандартной конфигурации длина составляет меньше 1,5 м, высота — немногим более 2 м. При этом размеры можно изменить в зависимости от желаемого объёма внутреннего пространства и вида выращиваемой продукции.

Система разработана компанией «Авангард», входящей в Концерн «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) государственной корпорации Ростех.

Новинка состоит из нескольких стеллажей, а для её работы требуются только электричество и вода. Мини-комплекс оборудован автоматизированной системой управления поливом, температурой, освещением и уровнем влажности. Любопытно, что контролировать работу агроплатформы можно удалённо — с помощью мобильного приложения на смартфоне.

Комплекс позволяет выращивать микрозелень, листовые и листостеблевые культуры (салат, мяту, мелиссу, тимьян и др.) на искусственном субстрате и при полном отсутствии естественного солнечного света.

Предполагается, что новинка будет востребована не только в домохозяйствах, но и в заведениях общественного питания, а также в образовательных учреждениях. Цена — от 73 тысяч рублей. 

Предложенная в РФ технология поможет выращивать растения в космосе

Российские исследователи разработали новую технологию, которая в перспективе может стать одним из элементов замкнутой системы жизнеобеспечения человека в космосе.

Фотографии Роскосмоса

Фотографии Роскосмоса

Речь идёт о методике переработки рыбных отходов для приготовления питательного раствора при выращивании растений. Считается, что рыба, разводимая в пресной воде на космических станциях, станет частью биорегенеративной системы жизнеобеспечения из-за качественного белка и высокого содержания незаменимых полиненасыщенных жирных кислот. Однако появление в рационе экипажа рыбной пищи повлечёт за собой новый тип органических отходов — чешую, кости, внутренности.

Специалисты Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» (ФИЦ КНЦ СО РАН) предложили технологию, которая позволит превратить рыбные отходы в удобрения.

Суть разработанного метода сводится к тому, что органический материал (рыбные отходы) окисляется в водном растворе перекиси водорода в переменном электрическом поле. В результате происходит формирование неорганических солей, которые можно использовать для выращивания овощей, злаков и пр.

Учёные экспериментировали с отходами карася и побегами пшеницы. Названная рыба была выбрана по причине того, что она не проявляет особенных предпочтений в среде обитания. Оказалось, что питательный раствор, полученный из отходов карася, способствует увеличению урожая пшеницы.

«В результате жизнедеятельности растений, выращиваемых на минерализованных выделениях человека и других органических отходах, производится пища, восстанавливаются кислород и питьевая вода. Автономные замкнутые экосистемы должны сделать планетарные базы менее зависимыми от поставок продовольствия и, следовательно, более дешевыми в использовании», — говорится в публикации

Фото дня: космический огород

Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) представило свежий снимок «огорода» на борту Международной космической станции (МКС).

Для выращивания растений в космосе применяется установка Veggie. Она была доставлена на орбитальную станцию весной 2014 года. Эта система позволяет растениям развиваться в условиях микрогравитации и исключительно искусственного освещения.

Весной прошлого года на МКС прибыла вторая ферма — Advanced Plant Habitat (APH), представляющая собой улучшенную версию системы Veggie.

На представленном изображении запечатлены побеги нескольких растений. Среди них — красный салат-латук, китайская капуста Токио Бекана и японская листовая капуста мизуна.

Эксперименты по выращиванию растений в космосе интересны учёным, в частности, по той причине, что в перспективе полученные таким образом продукты могут использоваться для питания экипажа во время длительных полётов. В их числе может оказаться как долгосрочное освоение лунной поверхности людьми, так и покорение человеком Марса. 

Высокотехнологичные теплицы помогут колонизаторам Марса и Луны выжить в новом месте

Обсуждение колонизации Луны или Марса неизбежно упирается в десятки неразрешимых на сегодня вопросов, среди которых и стабильное обеспечение будущих поселенцев провизией. Организовывать доставку провизии на грузовых кораблях кажется не самой лучшей идеей, если мы говорим о заселении людьми Марса, а не Луны. Поэтому наиболее вероятной перспективой, невзирая на суровые условия местной среды, кажется выращивание провианта непосредственно на Красной планете. 

Поможет в реализации описанного выше плана инициатива специалистов из Космического центра Кеннеди, над которой они трудились вместе с сотрудниками Университета Аризоны. Американские учёные предлагают использовать на поверхности Марса надувные теплицы. Подобная биорегенеративная система жизнеобеспечения сымитирует для находящихся в ней растений земные условия, что позволит переселенцам заняться сельскохозяйственной деятельностью вдали от родной планеты. 

В надувную теплицу будет поступать углекислый газ, выдыхаемый колонизаторами Марса, а взамен местная флора наполнит станционные помещения и жилища астронавтов кислородом. Циркулирующая в корневой зоне теплицы вода обеспечит растения необходимыми веществами и минералами. Правда, для этого колонизаторам придётся выделить на космическом корабле место под резервуар с водой для теплицы, так как о способах её альтернативной добычи по месту в докладе Космического центра Кеннеди не упоминалось.

Прототип описанной надувной теплицы был построен по заказу NASA компанией Sadler Machine. Конструкция, которая имеет все шансы стать той самой «спасительной соломинкой» для цивилизации будущего, на данном этапе представляет собой цилиндр длиной 5,5 м и диаметром около 2,2 м. В дальнейшем габариты таких сооружений могут варьироваться в зависимости от текущих потребностей и условий размещения. Срок службы теплицы в идеальных условиях должен составить несколько лет кряду. 

Стоит отметить, что теплицу колонизаторам Марса придётся размещать под землёй, дабы защитить её содержимое от радиации и прочих нежелательных внешних воздействий. Светодиодное освещение заменит растениям недостающий солнечный свет.  

Reebok работает над созданием полностью разлагающейся биообуви

Руководству Reebok небезразлична судьба нашей планеты, о чём свидетельствуют анонсируемые производителем эко-инициативы. На этот раз стремление проявить заботу о нашей природе вылилось в идею создания безопасной для окружающей среды обуви. Её разработкой специалисты Reebok займутся в рамках проекта под названием «Хлопок + кукуруза». 

Pinterest.com

Pinterest.com

Пока сторонние компании акцентируют внимание на технологическом аспекте, прибегая к помощи 3D-печати, трёхмерному сканированию и прочим нестандартным для отрасли решениям, в Reebok желают пополнить ассортимент обувью на растительной основе. Новинку, обязанную своему появлению программе «Хлопок + кукуруза», планируют изготавливать из материалов исключительно растительного происхождения. После износа такую обувь можно использовать в качестве компоста для удобрения земли, поскольку её органическая составляющая со временем будет переработана природой без остатка. 

«Мы хотели заявить миру о том, что Reebok способна выращивать обувь. Наша конечная цель — это  полноценный ассортимент биообуви, которую по окончанию срока службы мы предлагаем превратить в компост. «Жизненный цикл» такого продукта окажется замкнутым: компост из обуви Reebok станет удобрением для почвы, на которой мы вырастим новый материал для наших изделий», — поделился планами глава отделения Reebok Future Билл МакИннис (Bill McInnis).  

Базовым компонентом для синтеза материала, из которого Reebok выполнит подошву экологически чистой обуви, станет DuPont Susterra Propanediol — биоспирт, добытый путём ферментативного брожения из кормовой кукурузы. Верхнюю же часть обуви выполнят из органического хлопка.

В поиске Google начали отображаться интересные факты о животных и растениях

Если вам интересно, почему хомячки называются хомячками и для выражения каких чувств используются розовые розы, то у Google для вас хорошие новости: теперь поисковой движок компании показывает различные интересные факты о животных, растениях, фруктах и овощах. Достаточно ввести запрос вроде «интересные факты о доберманах», и в верхней части страницы поиска отобразится вся информация о породе, имеющаяся в распоряжении Google. Правда, нововведение пока работает только в англоязычной версии поиска, поэтому запрос придётся вводить на соответствующем языке.

VentureBeat

VentureBeat

В зависимости от запроса на странице дополнительно могут отобразиться вопросы, которые задавали другие люди — например, о том, есть ли у корги хвост и сколько типов этой породы существует.

Google не рассказала, почему она решила оснастить свой поисковой движок такой функцией, однако, вероятно, это ещё один шаг компании в предоставлении как можно более полной информации обо всём на свете миллиардам своих пользователей. Впрочем, одна из вероятных причин — это возможность нажиться на любознательности людей: чем больше человек ищет, тем больше рекламы он видит в поиске и тем быстрее растёт потенциальный доход Google.

Стоит отметить, что появление в поиске интересных фактов никак не повлияло на обычные результаты поиска. Для получения списка таких фактов необходимо добавить к запросу соответствующую приписку, иначе на странице отобразятся только стандартные результаты.

Новая статья: Умные устройства Xiaomi. Часть 2: очиститель воздуха Mi Air Purifier 2, удлинитель Smart Power Strip и датчик Flower Care для растений

Данные берутся из публикации Умные устройства Xiaomi. Часть 2: очиститель воздуха Mi Air Purifier 2, удлинитель Smart Power Strip и датчик Flower Care для растений

Мобильное ПО от Microsoft подскажет, что за цветок перед вами

Узнать, что за музыкальная композиция и кто её исполнитель, в два счёта помогут такие популярные аудиосервисы, как Shazam или SoundHound. А вот развеять сомнения относительно растущего перед вами (или уже сорванного) цветка, если материал с уроков биологии оказался безвозвратно забыт, возьмётся разрабатываемое Microsoft программное обеспечение.

Отличить сходу тюльпан от розы не составит труда даже для ребёнка, однако более глубокие познания флоры есть не у всех. Исправить эту ситуацию решила Microsoft, которая при поддержке Китайской академии наук приступила к написанию программы по распознаванию цветочного многообразия. Принцип её действия построен на сравнительном анализе фотографии цветкового растения с изображениями, присутствующими в базе данных. 

В основе проекта по созданию такой системы, именующейся на данной стадии «Smart Flower Recognition System», лежит собственный механизм Microsoft идентификации окружающих предметов. Функционирует он на алгоритмах нейронной сети, что обеспечит максимально точный результат при сличении признаков объекта с образцами из архива. Для этого и была подключена Китайская академия наук, предоставившая свыше 2,6 млн изображений цветов. 

Китайская сторона отмечает, что инициатива Microsoft поможет не только любителям флоры, но и экспертам. С помощью ПО удастся повысить эффективность размещения определённых видов растений. 

Ford будет использовать клетчатку агавы в производстве своих автомобилей

Автомобилестроительная компания Ford и производитель текилы Jose Cuervo объявили о партнёрстве, нацеленном на исследование возможностей, связанных с использованием клетчатки агавы для производства более устойчивых биопластических запчастей для транспортных средств. На данный момент компании тестируют создаваемый из растения биопластик в производстве электропроводки, вентиляционных систем и ячеек для хранения.

Агава обладает высокой прочностью и всеми эстетическими качествами, необходимыми для производства вышеупомянутых внутренних и внешних элементов автомобиля. Если растение начнут регулярно использовать на заводах Ford, то в результате машины американской компании могут стать более лёгкими и энергоэффективными. При этом стоит отметить, что работники Jose Cuervo собирают от 200 до 300 тонн агавы ежедневно.

«Они измельчают, трут и извлекают сок, и никто не знает, что делать с тем, что остаётся — с клетчаткой», — заявила технический руководитель подразделения устойчивого развития Ford Дебби Милевски (Debbie Mielewski). «Они отправили нам некоторое количество очищенной клетчатки, и мы смогли измельчить её и сделать из неё пластик».

Так Ford продолжает свою эволюцию «озеленения» материалов, начатую ещё в 2008 году. Тогда компания стала использовать соевую пену вместо нефтяных масел в подголовниках и подушках для сидений в легендарных автомобилях Mustang. На сегодняшний день соевая пена используется в каждом автомобиле североамериканской серии. Ежегодно, по словам Милевски, Ford использует более 2,2 млн кг соевого масла. Более того, компания ежедневно использует в производстве элементов своих автомобилей пшеницу, касторовое масло, волокна кенафа и кокоса, целлюлозу, дерево и рисовую шелуху.

Экипаж МКС-49/50 готовится к выращиванию перца на орбите

На базе Центра подготовки космонавтов прошло первое занятие по методике эксперимента «Растения», целью которого является выращивание сельскохозяйственных культур на Международной космической станции (МКС).

Ожидается, что эксперимент на орбите осуществят российские участники экипажа МКС-49/50 Сергей Рыжиков и Андрей Борисенко. Опыты будут проводиться в модифицированной оранжерее «Лада» с новым программным обеспечением и новым дисплеем.

Выращивать сельскохозяйственные культуры на орбите предстоит на протяжении более трёх месяцев. Вероятнее всего, эксперимент будет проводиться с карликовыми сортами сладкого перца. Но не исключено, что вместо них организаторы исследования отдадут предпочтение одной из злаковых культур.

Основная цель эксперимента «Растения» заключается в проведении опытов для решения вопросов фундаментальной биологии и в отработке технологии культивирования растений в условиях космического полёта. Кроме того, результаты эксперимента помогут в создании перспективных биолого-технических систем жизнеобеспечения космонавтов.

Участники экипажа МКС-49/50 уже ознакомились с аппаратурой новой оранжереи и особенностями её монтажа, а также изучили процедуру посева семян в корневой модуль. Старт экспедиции МКС-49/50 запланирован на сентябрь 2016 года.

Добавим, что это далеко не первый опыт советских и российских космонавтов по выращиванию растений в космосе. Эксперименты с высшими растениями проводились на борту всех отечественных орбитальных станций. Уже в 1979 году на станции «Салют-6» появились первые «космические» цветы — за 30 суток ростки из луковиц тюльпанов выросли до 50 см и достигли стадии бутонизации. С 1990 по 2000 гг. российские космонавты провели 6 экспериментов по выращиванию салата и других салатных культур, а также редиса и пшеницы. А в период с 2002 по 2011 год в оранжерее «Лада» осуществлялись опыты с горохом, пшеницей, ячменём, редисом и салатными культурами. 

На борту российского сегмента МКС впервые начнут выращивать сладкий перец

Российские космонавты впервые проведут эксперимент по выращиванию сладкого перца на Международной космической станции (МКС). Об этом сообщает ТАСС, ссылаясь на информацию, полученную от научных сотрудников лаборатории биологических систем жизнеобеспечения человека Института медико-биологических проблем РАН (ИМБП РАН).

Роскосмос

Роскосмос

Для проведения эксперимента планируется задействовать оранжерейное устройство нового поколения «Лада-2», которое должно быть отправлено на МКС в конце 2016 или начале 2017 года. Оно предназначено для продолжения исследований высших растений на борту российского сегмента орбитального комплекса. Устройство получит модернизированный блок управления и светодиодное освещение вместо люминесцентных ламп. Такие конструктивные изменения должны повысить эффективность выращивания растений.

Роскосмос

Роскосмос

«На новом оранжерейном устройстве "Лада-2" будут продолжены исследования высших растений на борту российского сегмента МКС. Уже утверждён эксперимент по выращиванию сладкого перца сорта "Тритон". Ранее этот овощ ещё не использовался для разведения вне Земли», — сообщили в ИМБП РАН.

Нужно отметить, что в прошлом году экипаж 44-ой экспедиции МКС впервые употребил в пищу салат, выращенный на орбите. Листья красного салата взошли в установке Veggie в условиях микрогравитации и исключительно искусственного освещения. Не исключено, что вскоре в рационе космонавтов появится и взращённый на орбите сладкий перец. 

На МКС вновь появится оранжерея

«Роскосмос» пообещал возродить оранжерею на российском сегменте МКС. Оранжерейное устройство нового поколения «Лада-2», над которым работают специалисты Института медико-биологических проблем РАН (ИМБП РАН), вскоре пройдёт испытания, после чего будет решаться вопрос о включении эксперимента «Растения» в научную программу полёта российских космонавтов. Предполагается, что оранжерею доставят на станцию в конце 2016 или начале 2017 года.

Не всем известно, что космоботаника старше пилотируемой космонавтики. Первые исследования о влиянии микрогравитации на растения берут начало в 1960 году, когда вместе с собаками Белкой и Стрелкой в космос отправляли на борту космического корабля семена некоторых растений. Эксперименты с высшими растениями были включены в научную программу всех отечественных орбитальных станций. В 1979 году на станции «Салют-6» наблюдали рост первых «космических» цветов — тюльпанов, которые за 30 суток выросли до 50 см и достигли стадии бутонизации.

На борту орбитального комплекса «Мир» была создана первая в мире автоматическая оранжерея «Свет», в работе над которой в рамках программы Интеркосмос участвовали учёные из Болгарии.

С 1990 по 2000 год российскими космонавтами было проведено 6 экспериментов по выращиванию салата и других салатных культур, а также редиса и пшеницы. Затем, в оранжерее «Лада» в течение периода с 2002 по 2011 год было проведено 17 экспериментов с растениями гороха, пшеницы, ячменя, редиса и салатных культур.

Как указано в пресс-релизе «Роскосмоса», «впервые в мире было доказано, что растения могут долго, время, сопоставимое с длительностью марсианской экспедиции, выращиваться в условиях космического полёта без потери репродуктивных функций и при этом формировать жизнеспособные семена». А в конце 2014 года космонавту Елене Серовой удалось прорастить в условиях невесомости во влажной марле косточки от яблок, несмотря на отсутствие оранжереи.

Фото дня: распустился первый цветок, выращенный на борту МКС

Астронавт Скотт Келли (США) сообщил, что на Международной космической станции (МКС) распустился первый цветок, выращенный не на Земле.

Для выращивания циннии на борту МКС использовалась установка Veggie. Она была доставлена на станцию весной 2014 года. Эта система позволяет растениям развиваться в условиях микрогравитации и исключительно искусственного освещения.

Важно отметить, что циннии требуется от 60 до 80 суток на развитие. Растение чувствительно к окружающим условиям и требует определённых световых характеристик. Поэтому выращивание циннии в космосе является важным научным достижением.

Добавим, что ранее экипаж 44-ой экспедиции МКС впервые употребил в пищу салат, выращенный на орбите. Употребление в пищу овощей и травянистых растений, выращенных непосредственно в космосе, является важным с точки зрения осуществления длительных пилотируемых миссий, в частности, планируемого полёта на Марс. Кроме того, технология пригодится при формировании колоний на других планетах.

Роскосмос сообщает, что в 2016 году с Байконура планируется провести четыре пилотируемых и три грузовых пуска по программе Международной космической станции. Первый старт пилотируемого корабля намечен на 19 марта («Союз ТМА-20М»), далее — 21 июня («Союз МС-01»), 23 сентября («Союз МС-02») и 16 ноября («Союз МС-03»). Космические «грузовики» готовятся к стартам 31 марта, 4 июля и 20 октября 2016 года. 

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Для GTA IV вышло обновление, которое вернуло ранее удалённые песни и добавило кучу ошибок 8 мин.
Видео: высокоуровневые сражения, киберпанковые локации и опасные враги в геймплейном ролике The Ascent 2 ч.
«Проснулся уже?»: в дополнении Greymoor к TES Online спародировали вступление из TES V: Skyrim 3 ч.
Steam теперь напрямую поддерживает GeForce Now — функция Steam Cloud Play вошла в «бету» 3 ч.
Какие функции Microsoft перестала развивать или удалила в майском обновлении Windows 10 (2004) 3 ч.
Количество интернет-пользователей в Китае превысило 900 млн 3 ч.
Бесплатные выходные на Xbox One: Jump Force, Hunt: Showdown и Stellaris: Console Edition 3 ч.
Worms, Overcooked!, Blasphemous и другие: в Steam началась распродажа игр Team17 со скидками до 80 % 4 ч.
Олдскульный шутер Wrath: Aeon of Ruin получил очередное обновление и дату выхода — 25 февраля 2021 года 4 ч.
Похоже, на следующей неделе EA Motive анонсирует Project Maverick — новую игру во вселенной «Звёздных войн» 4 ч.