12℃ 4℃
október 20. Vendel, Irén, Kleopátra
Növénytermesztés

Utópia vagy a jövő? Növénytermesztés napfény nélkül

Agrofórum Online

Az „elektromos mezőgazdasággal” a növények sötétben és 94%-kal kisebb földterületen is képesek lehetnek élelmiszert termelni, állítják biomérnökök.

A fotoszintézis, az a kémiai reakció, amely szinte minden életet lehetővé tesz a Földön, rendkívül kevéssé hatékonyan köti meg a fényenergiát – annak mindössze 1%-a alakul át kémiai energiává a növényben.

A Joule című Cell Press folyóiratban október 23-án megjelent, távlatos tanulmányukban biomérnökök az élelmiszer-termelés radikálisan új módszerét javasolják, amelyet „elektrológiának” neveztek el. A módszer lényegében a fotoszintézist helyettesíti egy napenergiával működő kémiai reakcióval, amely a CO2-t hatékonyabban alakítja át szerves molekulává, amelyet aztán genetikailag módosított növények gyakorlatilag „elfogyasztanának”.

A kutatók becslése szerint ha az Egyesült Államokban az összes élelmiszert az elektrológia segítségével állítanák elő, 94%-kal csökkenthető lenne a mezőgazdasághoz szükséges földterület nagysága. A módszerrel az űrben is lehetne élelmiszert termeszteni. Ha a növénytermesztéshez már nincs szükség napfényre, akkor a mezőgazdaságot függetleníthetjük a környezettől, és beltéren, ellenőrzött környezetben is termeszthetünk élelmiszert.

A lényeg a fényenergia hatékonyabb hasznosítása

Az elektrológia használatával a növénytermesztésre szolgáló földeket többszintes épületekkel helyettesítenék. Az épületeken vagy azok közelében elhelyezett napelemek elnyelnék a napsugárzást. Ennek energiája a CO2 és a víz közötti kémiai reakció előidézésére szolgálna, amelynek során acetát keletkezne, egy olyan molekula, amely az ecetsavhoz, az ecet fő összetevőjéhez hasonlít. Az acetátot ezután a hidroponikusan termesztett növények táplálására használnák fel.

A módszer más élelmiszer-alapanyag szervezetek termesztésére is alkalmazható lenne, mivel az acetátot a gombák, az élesztőgombák és az algák természetes módon felhasználják. Ezzel nőne a fotoszintézis hatékonysága. Jelenleg ugyanis a kutatók szerint körülbelül 4%-os hatékonyságnál tartunk, ami már négyszer magasabb, mint a fotoszintézisé, és mivel ezzel a módszerrel minden hatékonyabb, az élelmiszer előállításához kapcsolódó CO2-lábnyom sokkal kisebb lesz.”

A kutatók az acetátot fogyasztó növények géntechnológiával történő létrehozásához egy olyan anyagcsere-útvonalat használnak, amelyet a csírázó növények a magokban tárolt táplálék lebontására használnak. Ez az útvonal kikapcsol, amint a növények képesekké válnak a fotoszintézisre, de ha visszakapcsolják, akkor az acetátot energia- és szénforrásként használhatják.

Ez a folyamat analóg az emberek laktóz-intoleranciájával, ugyanis csecsemőként képesek vagyunk megemészteni a tejben lévő laktózt, de sok embernél ez az útvonal kikapcsolódik, mire felnőnek.

Részleges eredmények már vannak

A csapat a kutatásokat egyelőre a paradicsomra és a salátára összpontosítja, de azt tervezik, hogy a jövőben olyan magas kalóriatartalmú alapnövényekre is áttérnek, mint a manióka, az édesburgonya és a gabonafélék. Jelenleg olyan növényeket sikerült létrehozniuk, amelyek a fotoszintézis mellett acetátot is tudnak használni. A cél viszont olyan növények létrehozása, amelyek minden szükséges energiát acetátból tudnak kinyerni, vagyis nem nincs szükségük fényre.

A növények esetében tehát még további lépésekre van szükség. A gombákat, az élesztőt és az algákat azonban ma már lehet így termeszteni, ezért ezeknél kereskedelmi jelentősége is van az elképzelésnek. Ezenfelül a folyamat hatékonyságán, illetve a költségek csökkentésén is dolgoznak a kutatók.

Fotó: Pixabay

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

Mesteri tervet eszeltek ki a kínaiak, hét év után álltak bosszút

2025. október 19. 16:10

Elképesztő céltudatossággal érte el Kína, hogy sikerült függetlenítenie magát egy fontos mezőgazdasági területen az USA-tól. A játszma végjátéka éppen a szemünk előtt zajlik.

Ijesztő állatok pusztítanak a silókukoricában, a vadkárok háromnegyedét ezek okozzák

2025. október 18. 13:10

Veszélyes vadak tanyáznak ilyenkor a mezőgazdasági táblákon Erdélyben, ahol a kombájnok nem akármilyen ragadozókat ugratnak ki a növények közül.

Kombájnok a Balatonban? Furcsa terv született a tó hasznosítására

2025. október 18. 09:10

Hihetetlen terv fogalmazódott meg néhány évtizede egy magas rangú politikus fejében, örülhetünk, hogy végül nem valósult meg.

Nehéz terepen, de sikeres kukoricatermesztés - Gazdainterjú

2025. október 16. 10:10

Északkelet-Magyarországon, öntözés nélkül 10 t/ha feletti termésátlagot várnak a kukorica betakarításának végére.

A nemesítés élvonalában: a Limagrain

2023. augusztus 15. 16:10

A Limagrain Hungária Kft. július 25-én rendezte meg Portfólió Platformját, ,,Gazdálkodj okosan, avagy a Limagrain magyarországi vetőmagtevékenysége miben segíti az Ön gazdálkodását” témában. A helyszínválasztás nem véletlen, hiszen a Kiskundorozsma közelében elhelyezkedő kutatóközpont nem csak hazánk, hanem Európa számára is jelentős nemesítő bázisként szolgál.

A válság nemcsak kihívást, lehetőséget is hoz a magyar termelőknek

2022. szeptember 12. 09:45

Ahogy a teljes magyar agrárszektor, úgy a paprikatermesztők számára is komoly kihívásokat hozott az elmúlt egy év.

Hogyan fejlődik a vertikális gazdálkodási modell?

2023. április 5. 12:18

Mostantól 2050-ig a világnak 10 milliárd embert kell majd táplálnia. Az élelmiszer-ellátás azonban nem növekszik hatékonyan szerte a világon, és ugyanez igaz az elosztásra is.

Túlnépesedés: mi lehet a kulcsa a fenntartható élelmezésnek?

2019. november 19. 05:24

A világ népessége az előrejelzések alapján 2050-re 9 milliárd fő fölé emelkedhet és az életszínvonal javulása miatt az egy főre jutó kalóriabevitel is mintegy 20 százalékkal nőhet.