Энергетический кризис заставил владельцев теплиц переходить на более энергоэффективные методы производства и выращивать овощи при более низких температурах.
Один из возможных способов сэкономить на обогреве теплиц — выращивать холодостойкие растения. Тем более что у селекционеров уже есть определённые наработки.
Генная модификация обеспечит холодоустойчивость
Некоторые виды томатов с помощью генетической модификации можно сделать более устойчивыми к низким температурам за счёт увеличения активности антиоксидантных механизмов. К таким выводам пришли авторы исследования «Акклиматизация к холоду и перспективы холодоустойчивых культур», проведённого в 2021 году. Учёные обнаружили, что низкие температуры увеличивают выработку активного кислорода. Однако в больших количествах он повреждает клетки растений. Этот негативный фактор можно устранить за счёт активности фермента супероксиддисмутазы (СОД).
Генетическая модификация возможна и для получения антифризных белков, которые связывают кристаллы льда, чтобы они не могли повредить клетки. В результате потери электролитов снижаются до 60%. Эти химические соединения помогают растениям сохранять минеральный баланс и поддерживают такие важные процессы, как фотосинтез и дыхание.
Авторы научной работы считают, что эта область исследований будет особенно важна в ближайшем будущем, поскольку изменение климата увеличивает непредсказуемость заморозков, особенно весной и осенью.
Микоризные грибы — эффективные помощники
Ещё один способ сэкономить на энергоресурсах для отопления теплицы — применение микроорганизмов. Арбускулярные микоризные грибы, живущие на корнях растений, могут обеспечить их антиоксидантами и рядом гормонов, усиливающих рост и фотосинтез.
Ещё один кандидат в помощники — ризобактерии. Они также растут на корнях и могут повышать концентрацию хлорофилла и улучшить усвоение питательных веществ, обеспечивая нормальное развитие растений. Кроме того, они повышают активность антиоксидантных механизмов. Например, у томатов симбиоз с Pseudomonas Vancouverensis и Pseudomonas Fredericksbergensis приводит к меньшему повреждению мембран.
Побочные эффекты холодной теплицы
Снижение температуры в теплице при выращивании растений имеет ряд негативных последствий. Растения сокращают потребление воды и питательных веществ. При этом лишняя влага в закрытом помещении приводит к возникновению заболеваний. Использование меньшего количества воды может снизить риск. Количество питательных веществ также следует регулировать, чтобы уменьшить их усвоение. Влажность можно дополнительно регулировать с помощью вентиляции и достаточного обогрева для предотвращения образования конденсата.
Ещё один побочный эффект снижения температуры в теплице — риск развития корневой гнили. Это потребует применения фунгицидов, которые, однако, действуют медленнее из-за более холодной почвы.
С другой стороны, холод в теплице замедляет жизненный цикл многих насекомых-вредителей. Таким образом, на ранних стадиях роста растениям потребуется меньший объём средств защиты. Опылителей в теплицу также нужно будет внедрять позже, хотя шмели могут летать уже при температуре 6°C.
Не нужно забывать о том, что при пониженной температуре воздуха в теплице нет резкого контраста между дневными и ночными температурами. Поэтому растения не могут расти быстро как обычно, хотя снижение температуры в теплице действительно может уменьшить энергопотребление, расход воды и удобрений и сэкономит деньги.
Сократить расходы на электроэнергии поможет и использование диммируемого светодиодного освещения в теплице. Эффективность его применения доказали специалисты Вагенингенского университета (Нидерланды) в ходе экспериментов.