Мы годами пытаемся улучшить искусственное освещение для выращивания растений в закрытых помещениях, конструируем более эффективные светодиоды и более интеллектуальные датчики, исследуем спектры… Но существует и другая идея — выращивание растений при полном отсутствии света. Кимбал Маск с коллегами уже давно объявил о начале экспериментов и заперся в своих контейнерных фермах. А вот реально выращенные без фотосинтеза овощи недавно представил миру простой аспирант из Вагенингенского Университета (Нидерланды) Лукас ван дер Зее.
Вместо того чтобы использовать растения для преобразования солнечного света в сахара, исследователь выращивает томаты из цветков, подкармливая их внешними сахарами в контролируемой среде. Результат? Плодоношение без корней, почвы, вегетационной фазы и счетов за электричество. Ван дер Зее объясняет:
— С энергетической точки зрения выращивание сельскохозяйственных культур с искусственным освещением часто нецелесообразно. Вы превращаете солнечный свет в электричество, которое затем необходимо снова преобразовать в свет, который растение использует для производства сахаров. На этом пути очень много потерь.
Энергетическую неэффективность особенно чётко видно на примере плодовых культур, например, томатов. Они требуют длительного цикла роста, структурной поддержки и значительных затрат. А исследователи придумали, как отправлять сахара в конкретную часть растения. Именно в этом и заключается совместный проект «Плод знаний» (Fruit of Knowledge) Вагенингенского и Утрехтского университетов. Ван дер Зее и его коллега Нильс Петерс объясняют:
— Мы полностью обходим формирование корней и вегетативную фазу. Меристема формирует цветок или соцветие, а не целое растение. Оттуда мы напрямую питаем его питательными веществами и сахарами.
После опыления или химической стимуляции цветы начинают набухать, превращаясь в плоды. Помещенные в стерильную среду с сахаром и питательными веществами, плоды растут самостоятельно, без фотосинтеза и света.
Проект ещё находится на ранней стадии. Выращенные плоды размером примерно с чернику, но по вкусу напоминают помидоры. Ван дер Зее считает, что нашёл способ увеличить плоды до нормального размера:
— Мы уже установили, что если оставить часть стебля, плоды могут вырасти такими же большими или даже больше, чем на растении. Без неё они остаются маленькими. Мы всё ещё пытаемся понять, почему.
Сейчас учёные используют обычный столовый сахар, получаемый из сахарной свёклы, но потом планируют использовать циклические или электрические источники, это будет ещё более энергоэффективно. Помимо сахара, для получения урожая нужны питательные вещества и некоторые базовые механические системы: насосы, вентиляторы и отопление.
