Так как фотосинтез оказывает сильное влияние на формирование урожайности для всех сельскохозяйственных культур, научиться его использовать по максимуму важно не только для достижения научных целей, но и для применения на практике.

Но пока, к сожалению, получить отдачу от процесса фотосинтеза на все 100% не получается. Проблема в том, что после наступления утра или выхода листа из тени требуется некоторое время, прежде чем процесс трансформации солнечной энергии достигнет пика эффективности. А стало быть, в течение этого периода ценная энергия солнца попросту теряется для растения. О том, что это снижает продуктивность сельхозкультур, было понятно и без исследований, однако до проведения специальных экспериментов не было известно о масштабах потери урожайности.

В своих опытах ученые использовали инфракрасные газоанализаторы, подключенные к миниатюрной капсуле с контролируемой средой. В ней симулировались внезапные вспышки света, чередующиеся таким же неожиданным затенением. При этом проводились измерения, сколько времени нужно растению, чтобы достигнуть пика эффективности фотосинтеза. В экспериментах использовалась пшеница как наиболее важная для сельского хозяйства культура.

В результате серии таких опытов удалось выяснить, что пшенице нужно примерно 15 минут, чтобы фотосинтез достиг максимума активности. Используя это значение, а также основываясь на колебаниях света и тени, которые могут возникать в полях пшеницы, ученые смогли подсчитать, на сколько меньше углекислого газа растение абсорбирует за день из-за замедления процесса фотосинтеза. И хотя ожидалось, что смена дня и ночи не оказывает большого влияния на продуктивность, в реальности получилось, что растения могли бы показывать на 21% больше эффективности.

Ботаники университета считают, что это очень значительные потери, поэтому следующим шагом будет поиск видов пшеницы, которые быстрее адаптируются к смене дня и ночи, для использования в селекции в целях повышения урожайности.

По их мнению, открытие может помочь увеличить урожайность во всем мире. В 20 веке урожайность пшеницы выросла довольно сильно, но в 21-м рост продуктивности этой культуры, несмотря на значительный прогресс в селекции и генной инженерии, стал незначительным. Однако ситуацию можно изменить. Тем более что повышение эффективности фотосинтеза не потребует использования воды или удобрений, что является хорошей новостью для защитников окружающей среды.