Как голландские теплицы научились выращивать помидоры в полной темноте
В теплице компании PlantLab под Амстердамом абсолютная темнота. Здесь нет ни единого источника видимого света, но томаты растут в три раза быстрее обычного. Секрет в том, что растения "видят" свет, которого не видим мы.
Открытие случилось из-за сломанной лампы
В 2019 году агроном Дирк ван дер Стаай забыл заменить сгоревшие LED-панели в экспериментальной секции. Через неделю обнаружил: томаты под мёртвыми лампами не погибли, а продолжали расти. Оказалось, панели излучали невидимый ближний инфракрасный свет на длине волны 730-850 нанометров.
Растения используют фоторецептор фитохром, который реагирует на этот диапазон. Для человеческого глаза это полная темнота, для томата — достаточное освещение для фотосинтеза.
Экономия превзошла ожидания
Инфракрасные светодиоды потребляют в четыре раза меньше электричества, чем полноспектровые. Они не нагреваются, что экономит до шестидесяти процентов на охлаждении теплиц летом. Отсутствие видимого света решило проблему жалоб от жителей соседних домов на световое загрязнение.
PlantLab перевела две теплицы площадью по гектару на инфракрасное выращивание. Расходы на электричество снизились с миллиона до двухсот пятидесяти тысяч евро в год.
Растения пришлось переучивать
Обычная рассада, пересаженная в темноту, погибала. Оказалось, нужно постепенно приучать растения к новому спектру. Процесс занимает три недели: каждый день уменьшают долю видимого света на пять процентов, увеличивая инфракрасный.
К четвёртому поколению томаты полностью адаптировались. Их листья стали тоньше, но площадь увеличилась на сорок процентов. Изменился биохимический состав: повысилось содержание каротиноидов, которые улавливают инфракрасное излучение.
Неожиданные бонусы темноты
В темноте не живут вредители. Белокрылка, тля, паутинный клещ ориентируются по видимому свету. За два года в инфракрасных теплицах не использовали ни грамма пестицидов.
Сотрудники работают в очках ночного видения. Сначала было непривычно, но через месяц привыкли. Главный агроном Анна де Врис говорит, что перестала уставать глаза к концу смены.
Вкус изменился в лучшую сторону
Слепая дегустация показала: инфракрасные томаты слаще обычных на двенадцать процентов. Содержание ликопина выше на тридцать процентов. Помидоры получили сертификат organic, хотя выращены в высокотехнологичных условиях.
Сеть супермаркетов Albert Heijn закупает "темновые томаты" на двадцать процентов дороже обычных. Покупатели готовы переплачивать за экологичность и вкус.
Технология масштабируется
Японская компания Spread строит вертикальную ферму на десять этажей без единого окна. Каждый этаж — инфракрасная теплица для разных культур. Салат растёт на длине волны 730 нм, шпинат — 780 нм, базилик — 820 нм.
Университет Вагенингена разрабатывает инфракрасные теплицы для марсианских колоний. Без атмосферы видимый свет требует толстых защитных стёкол, а инфракрасный проходит через тонкую плёнку.
Не все растения поддаются
Пшеница и кукуруза отказываются расти в инфракрасном свете. Их фотосинтетический аппарат эволюционировал под открытым солнцем. Огурцы растут, но не цветут — им нужен ультрафиолет для образования завязей.
Зато прекрасно себя чувствуют листовые овощи, травы, корнеплоды. Картофель в инфракрасном свете даёт клубни на тридцать процентов крупнее.
Будущее сельского хозяйства
К 2030 году PlantLab планирует перевести половину теплиц Нидерландов на инфракрасное выращивание. Это сэкономит энергию, эквивалентную потреблению города с населением миллион человек.
Дирк ван дер Стаай, который случайно открыл метод, теперь консультирует фермы по всему миру. Он уверен: через двадцать лет большинство овощей будут выращивать в невидимом свете. Парадокс эпохи — самые яркие помидоры растут в полной темноте.