能源危机促使种植者提高能源效率，在更低的温度下种植。Reflect4Business 的 Victor Boekestein 查阅了现有的科学文献，以了解有关抗寒品种和低温种植的知识。以下是他的研究摘要。例如，有谁知道 "抗冻蛋白 "的存在？
基因改造
减少温室加温需求的一个可行方法是使用抗寒植物。Victor 发现，在这方面，基因改造已经取得了一些进展。
研究最多的温室蔬菜种植植物包括几个番茄品种。早在 2021 年的一项研究（耐寒作物的适应性和前景）就表明，根据不同的品种，在基因改造的帮助下，可以通过促进抗氧化机制活性的提高来增强对低温的抵抗力。
研究人员在2014年发现，低温等压力因素会增加活性氧的产生。过量的活性氧会导致植物细胞受损。抗氧化机制可确保这些氧原子以无害的方式结合在一起，防止它们发生反应。另一种突变体能够通过提高超氧化物歧化酶（SOD）（抗氧化机制的一个例子）的活性来减少植物细胞损伤。
克服初期问题
还可以通过提高非光化学淬灭（NPQ）机制的活性来减少与光有关的损害。不过，研究人员在 2011 年注意到，这种改良也会导致番茄数量减少、个头变小、种子变少。维克多指出，因此，目前仍有一些问题需要克服。
另一个例子是通过基因改造生产抗冻蛋白，这种蛋白能与冰晶结合，使其无法损害细胞。研究人员在《2021》杂志上写道，这样可以减少高达60%的电解质流失。电解质有助于植物保持矿物质平衡，并支持某些基本过程，如光合作用和呼吸作用。
要想更具体地了解可能发生的情况，可以看看拟南芥这样的模式植物。这种植物经过改造后，可以在零下 8 摄氏度（比正常温度低 4 摄氏度）的环境中存活。
微生物
另一种方法涉及微生物。丛枝菌根真菌（AMF）是最著名的微生物。这些微生物生长在植物根部，植物提供养分，而菌根真菌则提供抗氧化剂和某些激素。这些激素可以在不太理想的条件下促进生长和光合作用。
其他微生物是根瘤菌。这些微生物也生长在植物根部，但它们可以增加叶绿素浓度和养分吸收等。这能确保这些植物更好地生长。此外，它们还能提高抗氧化机制的活性。例如，在西红柿中，与万古假单胞菌（Pseudomonas Vancouverensis）和弗雷德里克斯贝格假单胞菌（Pseudomonas Fredericksbergensis）共生产生的膜损伤较少。研究人员在 2021 年的以下研究中分享了这一研究成果：它还增加了脯氨酸的浓度，提高了抗氧化机制的活性。
低温温室的副作用
维克多认为，还应该考虑低温温室的副作用。甚至在能源危机爆发之前，他就已经接触过有关这方面的研究。温室温度降低会产生副作用，这些副作用会（部分）抵消低温温室的一些积极作用。
温室低温的第一个副作用是减少水分和养分的吸收。这样就会留下更多的水分，湿度也会增加，从而引发灰霉病等病害。减少用水量可以降低风险。还应调整养分的用量，以减少吸收。可以通过通风和足够的加温来进一步控制湿度，以防止冷凝。
研究人员在 2015 年写道，第二个副作用源于第一个副作用。较冷的营养土会增加由腐霉菌、根瘤菌和Thielaviopsis引起的根腐病的风险。这就需要施用杀菌剂，但由于土壤较冷，杀菌剂的作用会更慢。
结论
低温温室可以减少能源消耗，从而节省资金。这可以通过提高植物对低温的抵抗力来实现。这可以通过基因改造和营养土中微生物的多样化来实现。在后一种情况下，还可以利用根瘤菌保护植物免受病害。这种方法的效果在很大程度上取决于植物和微生物。
低温温室也会带来不可预见的成本，即增加病害风险和降低生长速度。与此相反，低温温室也会带来意想不到的好处，即减少用水量，减少植物生命早期阶段的昆虫。
资料来源
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667064X21000270
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2014.00053/full
https://ag.umass.edu/greenhouse-floriculture/fact-sheets/growing-on-at-cooler-than-optimum-temperatures
https://www.science.org/content/article/gene-helps-plants-weather-cold
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3129041/
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Victor Boekestein
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