Витрати на електроенергію в теплицях можна зменшити, якщо використовувати в них пульсуюче освітлення.
Якщо ми хочемо виростити щось смачне і корисне, а світла для цього смачного і корисного не вистачає, ми влаштовуємо підсвічування. За допомогою штучного освітлення можна в північних країнах вирощувати рослини, які звикли до більшої кількості світла, ніж можна отримати від північного сонця.
Але штучне освітлення коштує грошей, і часом досить великих. Як пишуть у The Conversation дослідники з Флоридського університету, витрати на електрику можуть перевищувати 25% від усіх витрат, витрачених на вирощування рослин при штучному освітленні. Чи можна якось зменшити цю цифру?
З одного боку, здається, що не можна. Заощадити на електриці означає заощадити на світі, а рослинам світло необхідне, мабуть, більш, ніж будь-кому - енергія світла їм потрібна для фотосинтезу. Але Кевін Фолта (Kevin M.Folta) і його колеги вирішили перевірити один прийом: вони розбили світло на порції, чергуючи, наприклад, 6 годин світла і 6 годин темряви, або 3 години світла і 3 темряви, або годину і годину тощо. Загалом рослини отримували стільки ж світла, як і при звичайному 12 годинному режимі (тобто 12 години дня і 12 ночі), проте на них це позначалося погано: у статті в Environmental and Experimental Botany сказано, що саджанці капусти, ріпи і буряки росли так, наче вони перебували в повній темряві. Причина тут цілком зрозуміла: у рослин, як і у нас з вами, є природні добові ритми, які просто не можуть пристосуватися до ненормального чергування світла і темряви.
Однак добові ритми рослин все ж вдалося обдурити. Коли світло почали вмикати і відключати на п'ять секунд, саджанці стали рости, як зазвичай. Очевидно, біологічний годинник у них просто не встигав відреагувати на такі короткі зміни в освітленості, і апарат фотосинтезу в темряві продовжував працювати так само, як на світлі. (Сам по собі цей феномен виявили ще в 1931 році, правда, тоді експерименти ставили з дорослими рослинами, а не з щойно вилізли з-під землі.)
Але чи буде тут вигода з точки зору економії електрики і грошей, якщо світло будуть гасити на п'ять секунд і запалювати на п'ять секунд? Ні, не буде - кількість світла все одно буде та сама. Однак виявилося, що світло можна включити на п'ять секунд, а вимкнути на 10, або навіть на 20 секунд - і рослини все одно будуть рости так, як ніби вони ростуть при нормальному режимі освітленості. Тобто своєрідної інерції фотосинтетичних комплексів вистачає, щоб після п'яти секунд на світлі ще вдвічі довше виконувати якісь молекулярні процеси. З певною натяжкою це можна порівняти з дрімотою: коли ми дрімаємо, ми знаходимося між сном і пильнуванням, і мозок продовжує сприймати щось ззовні.
Пульсуюче освітлення зі збільшеним періодом темряви дозволяє зменшити витрату електрики на 30% і більше. За словами авторів роботи, такий трюк спрацював не тільки з капустою, ріпою і буряком, але і з салатом-латуком, тобто економити світло (і гроші) можна з різними рослинами, хоча, очевидно, ці експерименти краще повторити по можливості для різних сільськогосподарських культур.