Pulzáló nappalok és éjszakák a beltéri növénytermesztésben

Mi lenne, ha 5 másodpercből állna egy nap? A nappalok és éjszakák pulzáló váltakozása óriási távlatokat nyit a beltéri növénytermesztésben.

Aki éjjel megérkezik az amszterdami Schiphol repülőtérre, átrepül a világos rózsaszín fényárban fürdő zöldségtermesztő üvegház-városok felett. Ez a látványosság azonban igen sokba kerül a termesztőknek.

Hollandia környezet kontrollált mezőgazdálkodást folytat, ahol szezontól függetlenül egész évben zöldségtermesztés folyik a megvilágított üvegházakban. Ezek a növény-gyárak sok-sok hektárnyi mezőgazdasági területet szabadítanak fel, terménnyel látják el a városokat, és még exportra is futja.

Cikk ajánlat: Egy kis ország, ami élelemmel látja el a világot

Holland üvegház komplexum

A precíziós növénytermesztés igen költséges eljárás, a magas költségek egyike éppen a felhasznált villamosenergia, amelyet a növénynevelő lámpák kék- és vörös fényt kibocsátó diódái igényelnek, működtetésük a termesztési költségek akár 25%-át is kiteszik. A költségvonzatán kívül a megvilágításra használt többlet energia előállítása növeli a széndioxid kibocsátást, amit nem ellensúlyoz az előállított növények fotoszintézissel történő széndioxid megkötése.

A Floridai Egyetem munkatársai, Shiwei Song vezetésével kísérletekbe kezdtek, amelynek célja az volt, hogyan csökkenthetnék az energiafelhasználást a megvilágítás időtartamának csökkentésével úgy, hogy az ne befolyásolja károsan a növények fejlődését. Egyetlen járható útnak a megvilágítás folyamatosságának megszakítása látszott. De vajon hogy reagálnak a növények, ha a 12 órás folyamatos megvilágítás helyett rövid periódusú megvilágítási szakaszok sorozatát alkalmazzák? A kísérleteket cékla, káposzta és tarlórépa palántákkal végezték.

A három, majd egy végül fél órás megvilágítási szakaszok alkalmazása nem vezetett eredményre, a különböző hosszúságú megvilágítási periódusok összezavarták a növényeket, úgy reagáltak, mintha sötétben nevelték volna őket. Nem termeltek elég színanyagot, sápadtak volta, száruk megnyúlt, folyamatosan a fényt keresték. Azonban, ha csak néhány másodpercre szűkítették a megvilágítás időtartamát, amit ugyanilyen időtartamú sötétség követett, a növények magukra találtak, és ugyanúgy fejlődtek, mint a folyamatosan 12 órán át megvilágított társaik.

A beltéri növénytermesztéshez LED diódákkal történő intenzív megvilágítás szükséges. Fotó: josefkubes/Shutterstock.com

Azonban a kutatók még az eredmények publikálása előtt rájöttek, hogy megállapításaikban nem sok újdonság van, mert ezeket az eredményeket már 1931-ben (!) publikálták egy amerikai szaklapban, amelyben kimutatták, hogy 5 másodperces fény – 5 másodperces sötét periódusok váltakozását nem sínylik meg a növények. Még szomorúbb tény, hogy energiamegtakarítás egyáltalán nem volt mérhető.

A szakemberek azonban nem adták fel! Újabb kísérletben a megvilágítás 5 másodperces hosszát meghagyva a sötét periódusok idejét nyújtották meg. Végül eredményt értek el, 5 másodperc intenzív megvilágítás és 10-20 másodperces sötét periódus váltogatásával: a növények megfelelően fejlődtek, és a felhasznált fényenergia is kb. 30%-kal kevesebb volt, mint a 12 órás megvilágítást követő 12 órás sötét klasszikus alkalmazása esetén. Egyik salátával végzett kísérletükben azt is megállapították, hogy a 20 másodperces sötét, és 5 másodperces megvilágítási periódus váltakozó alkalmazásával a saláta zöldtömeg fejlesztése mérhetően nagyobb volt, mint a 12 órás megvilágítást követő 12 órás sötét alkalmazásakor.

Tehát ez a módszer kecsegtető távlatokat nyit a beltéri farmok számára: kevesebb energia, kisebb környezeti terhelés, költségtakarékosabb termesztés, több friss zöldség.

Forrás: Cold Spring Harbor, Jun 19, 2019. DOI:10.1101/674432

Cikk ajánlat: Szobanövények megvilágítása; Palántanevelés LED megvilágítással