Recoltele unor culturi pot fi sporite substanțial prin acoperirea lor cu un material care mărește cantitatea de lumină roșie pe care o primesc. Deși această tehnologie simplă ar putea ajuta la hrănirea populației în creștere a lumii, sunt necesare mai multe cercetări pentru a vedea dacă metoda afectează aroma și calitatea plantelor.
Lungimile de undă specifice luminii roșii sunt cunoscute ca fiind cei mai puternici factori de creștere a plantelor, deoarece acestea stimulează producția de clorofilă din frunze, care este necesară pentru fotosinteză. Acesta este motivul pentru care unele ferme au început să utilizeze cu LED-uri roșii pentru a spori randamentul recoltelor. Totuși, costul instalării și consumul de energie a unor astfel de LED-uri este mare, iar lumina ajunsă la plante nu este la fel de uniformă precum cea emisă de Soare.
Pentru a aborda aceste probleme, Alexander Soeriyadi și Alexander Falber din cadrul Universității din New South Wales, Sydney, Australia, au dezvoltat un material denumit LLEAF, care convertește pasiv unele dintre lungimile de undă verzi provenite de la Soare (care sunt mai puțin importante pentru creșterea plantelor) în lumină roșie.
Materialul este un plastic transparent, care include un colorant fluorescent. Acesta absoarbe lungimile de undă verzi ale luminii solare și le reemite sub formă de radiație de culoare roșie. Materialul poate fi montat peste serele existente și creează o lumină roz în interior. „Este o culoare destul de frumoasă”, a declarat Soeriyadi.
În cadrul studiilor desfășurate în seră, cercetătorii au descoperit faptul că materialul a crescut randamentul mai multor culturi cu un procent destul de semnificativ (de exemplu, randamentul producției de pak choi a crescut cu 37%). „Inițial, oamenii au fost foarte sceptici, deoarece industria serelor este deja atât de optimizată încât, în mod normal, ei se așteptau la creșteri ale randamentului de sub 10%”, a declarat Soeriyadi.
În prezent, materialul este testat în cadrul unor studii mai ample, independente, conduse de cercetători din cadrul Universității Western Sydney și a Departamentului de Industrii Primare al guvernului New South Wales.
David Tissue și colegii acestuia din cadrul Universității Western Sydney au finalizat recent o încercare de utilizare a materialului în cadrul producției de salată verde. Aceștia l-au instalat peste o seră cu o suprafață de 200 de metri pătrați, situată lângă un teren identic pe care se cultiva salată verde și care nu a fost acoperit de materialul LLEAF.
Randamentul salatei cos, cunoscută și sub denumirea de romaine, a crescut cu 14% atunci când aceasta a fost cultivată sub material, iar cel a salatei verde a crescut cu 27%.
„Cred că tehnologia ar putea fi cu adevărat importantă, mai ales că aceasta este ieftină și poate fi aplicată în cadrul instalațiilor existente”, a declarat Tissue, care, în prezent, testează LLEAF pe culturile de castraveți și care intenționează să testeze materialul și pe alte câteva culturi în următorii cinci ani.
În prezent, deși Departamentul Industriilor Primare testează materialul pe culturile de afine, rezultatele nu sunt încă disponibile.
„O considerație importantă este aceea că dacă eliminarea luminii verzi și sporirea cantității de lumină roșie ar putea dăuna plantelor”, a declarat Tissue. El a observat faptul că salata verde crescută sub material avea o nuanță portocalie, probabil pentru că lumina modificată pe care o primeau le-a schimbat proporția de caroten și alți pigmenți. „Totuși, trebuie să facem cercetări suplimentare pentru a vedea dacă acest lucru schimbă aroma sau proporțiile de nutrienți”, a adăugat acesta.
Robert Coe din cadrul CSIRO, institutul național de știință din Australia, a declarat faptul că nu știe dacă tehnologia ar putea fi aplicată și în cazul altor tipuri de culturi, precum cerealele. „Totuși, cred că merită explorat”, a relatat acesta.
În prezent, Soeriyadi și Falber dezvoltă o bibliotecă de coloranți pentru a-și adapta materialul la diferite culturi. Ei speră că îmbunătățirea productivității culturilor va ajuta la satisfacerea cererii de alimente aflate în creștere și care se așteaptă să se mărească cu până la 56% la nivel global până în anul 2050.
Prin manipularea luminii pe care plantele o primesc, ei cred că ar putea fi chiar posibil să crească anumite culturi în părți ale lumii unde acestea nu sunt se pot dezvolta în mod normal. De exemplu, ei au finalizat recent un test prin care au demonstrat faptul că este posibil să se mărească randamentul unui soi olandez de căpșuni în Indonezia prin acoperirea acestuia cu un material LLEAF care convertește lungimile de undă roșii ale soarelui în roșu îndepărtat, mimând lumina zilelor mai scurte.
„Păcălim plantele să creadă că primesc același profil de lumină ca și în Țările de Jos. Dacă tehnica va funcționa pe o scară mai largă, aceasta ar putea permite țărilor să cultive majoritatea culturilor local în loc să le importe. Credem că LLEAF ar putea face parte dintr-un viitor mai durabil, mai productiv și mai eficient”, a declarat Soeriyadi.