Revoluce v pěstování zemědělských plodin: Sluneční světlo už možná nebude potřeba
24.2.2025 | Lýdie Jakubová
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 myšlenku 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.
Zdroje: