https://bezpecnostpotravin.cz/files/2023/05/sklenik_foliovnik_orez-300x170.jpg 300w, https://bezpecnostpotravin.cz/files/2023/05/sklenik_foliovnik_orez-768x434.jpg 768w, https://bezpecnostpotravin.cz/files/2023/05/sklenik_foliovnik_orez-1536x869.jpg 1536w, https://bezpecnostpotravin.cz/files/2023/05/sklenik_foliovnik_orez-2048x1158.jpg 2048w" alt="" width="1024" height="579" class="wp-image-41824" style="box-sizing: border-box; height: auto; max-width: 100%; border: 0px; display: inline-block; vertical-align: bottom; contain-intrinsic-size: 3000px 1500px;" loading="lazy" decoding="async" />
Představte si budoucnost, kde místo nekonečných lánů polí vidíte rozmanité krajiny plné života. Zemědělské plochy jsou přesunuty do výškových budov, podzemních komplexů, nebo dokonce do vesmíru. Sci-fi? Možná ne. Vědci z Washingtonské univerzity v St. Louis přišli s myšlenkou elektro-agrikultury, která by mohla kompletně změnit způsob pěstování plodin a napomoci snížení ekologické zátěže i řešení výzev, jež přinášejí klimatické změny.
Základem této inovativní metody je obejít fotosyntézu a místo toho „krmit“ rostlinu nízkomolekulárními uhlovodíky. Rostlina by tak obdobně jako živočichové získávala energii přeměnou chemických látek namísto světelné energie a mohla by tak růst i ve tmě.
Tento proces je přitom v přírodě běžný. Při klíčení rostlina využívá zásobní látky v semínku k produkci energie potřebné k růstu. Jakmile však začne být rostlina schopná fotosyntézy, je tento metabolismus deaktivován. Pomocí nových metod šlechtění se nyní vědci pokoušejí tyto metabolické dráhy znovu aktivovat a zavést systém umožňující pěstování rostlin bez potřeby slunečního světla.
Klíčovou součástí tohoto přístupu je také elektrický rozklad oxidu uhličitého ve vodě, při kterém vzniká acetát – nový zdroj energie pro rostliny. Ten je ke kořenům přiváděn prostřednictvím hydroponie, což přináší řadu dalších výhod. Umožňuje to efektivnější řízení přísunu živin, minimalizuje ztráty hnojiv odplavením a snižuje tak i rizika eutrofizace vodních ekosystémů. Rostliny jsou v tomto systému nezávislé na vnějších klimatických podmínkách, mohou růst celoročně a spotřeba energie je výrazně nižší než při pěstování s umělým osvětlením.
Výzkum zatím stále probíhá, avšak vědci už dosáhli významného pokroku. Podařilo se vypěstovat rostliny schopné kombinovat metabolismus acetátu s fotosyntézou, což vedlo ke čtyřnásobnému zvýšení efektivity růstu oproti samotné fotosyntéze. Cílí však na vyšlechtění rostlin, které budou využívat acetát jako jediný zdroj energie. Testování aktuálně probíhá na bramborách, rajčatech a salátu, s plánem rozšířit výzkum na další důležité plodiny.
Tento přístup k pěstování s sebou nese ohromné výhody a pokud by se stal běžnou praxí, plocha potřebná pro zemědělství by se mohla snížit odhadem o více než 90 %. To by nejen uvolnilo obrovské plochy pro přirozené ekosystémy, ale také významně snížilo emise a způsobilo doslova revoluci v produkci potravin. Možná stojíme na prahu nové éry udržitelného zemědělství a kdo ví – třeba se jednou budou plodiny dovážet i z jiných planet.
Autorka překladu: Lýdie Jakubová
Zdroje:
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S254243512400429X
- https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241023131024.htm
- https://scitechdaily.com/farming-in-the-dark-how-electro-agriculture-outpaces-photosynthesis/
Zdroj: BIOTRIN