Рис. Розподіл потоку енергії Сонця

Звичайно, можна дискутувати, що не 0,02 % всього потоку енергії з неба накопичують рослини, а 0,04 % (оцінювання, як вже зазначалося, не абсолютно точне, можливі помилки у 2-3 рази), але це не змінює основного: всі рослини суходолу та водорості океанів використовують для фотосинтезу менше 0,1 % всього потоку сонячної енергії, який досягає атмосфери Землі.

Яка ж величина ККД самого процесу фотосинтезу? Теоретично — аж 32%!

Насправді ККД полів високоефективних зернових (кукурудза, рис, пшениця тощо) навіть у період найбільшої фотосинтетичної активності не перевищує 3 %. Зрозуміло, середній за рік ККД зернового поля виявиться значно нижчим.

Зниження ККД зумовлюється багатьма причинами. Зокрема, до внутрішніх належить необхідність негайно витрачати трохи менше чверті вловленої енергії фотонів на дихання, мало не втричі більше — на роботу тих "помп", які проганяють крізь його судини і клітини дуже велику кількість води з мінеральними речовинами.

Такою високою є плата за те, що рослини "завоювали" сушу!

Ефективність фотосинтезу, як і маса кінцевого врожаю, лімітується (обмежується) також зовнішніми умовами, насамперед освітленням, температурою, опадами, родючістю ґрунту. Вся історія рослинництва є намаганням землеробів забезпечити рослини передусім необхідною кількістю води та органічними й мінеральними добривами, підвищити до максимуму родючість ниви. Раціонально керувати світлом і теплом вдається лише в теплицях. Останнім часом вчені розвинених країн створили досить складну математичну модель керування і програмування врожаю, застосування якої майже сповна реалізує всі можливості фотосинтезу наземних рослин.

З численних проблем, які розв'язують одночасно багато наук у сфері рослинництва і фотосинтезу, виокремимо дві.

Насамперед ідеться про застосування генної інженерії для конструювання нових рослин чи надання незвичних характеристик існуючим. Час від часу у пресі з'являються сенсаційні фото. Це може бути капуста, яка зростом значно перевищує людину, надкарликовий рис чи пшениця, у якої колос росте мало не від коріння, або щось таке, чого не було в природі. Цей шлях обіцяє у недалекому майбутньому підвищення врожайності завдяки застосуванню принципово нових методів створення нових сортів і видів рослин. Та його можливості обмежені згаданими вище принциповими перепонами.

Значно більшого можна чекати від завершення розшифрування ланцюгів реакцій, які здійснюються під час фотосинтезу, від створення його штучного аналогу на основі синтезованого хлорофілу або ж за рахунок використання принципово інших молекул. Це дасть змогу перетворити пустелі або частину поверхні тропічних морів у місця найвищої у світі біопромисловості, продукцією якої буде їжа та інші необхідні людям органічні речовини.

Вчені вже подолали більшу частину цього нелегкого шляху, але лишилося ще чимало нерозгаданого щодо заключних стадій фотосинтезу.

Список використаної літератури

Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология: Учеб, для вузов. — М.: ЮНИТИ, 1998.

Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй P. C. Основи екологічних знань. — К.: Либідь, 2000.

Білявський Г. О., Падун М. М., Фурдуй P. C. Основи загальної екології: Підруч. — К.: Либідь, 1993.

Дерій С. І., Ілюха В. О. Екологія. — К.: Вид-во фітосоціолог. центру, 1998.

Джигирей В. С. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посіб. — К.: Знання, 2000.

Крисаченко В. С. Людина і біосфера: основи екологічної антропології: Підручник. — К.: Заповіт, 1998.

Кучерявий В. 77. Екологія. — Львів.: Світ, 2000.

Будыко М. И. Эволюция биосферы. —Л.: Гидрометеоиздат, 1984. —488 с.

Васюта О. А. Екологічна політика України на зламі тисячоліть: Монографія. — К.: КІМУ, 2003. — 306 с.

Вернадский В. И. Живое вещество биосферы. — М.: Наука, 1994. — 672 с.

Вернадский В. И. Проблемы биогеохимии. — М.: Наука, 1980. — 320 с.

Воронов Н. Н., СухоруковаЛ. Н. Эволюция органического мира.— М.: Просвещение, 1991. — 223 с. (Факульт. курс для 9-го кл. ср. шк.)

Гумилев Л. Н. Этногенез и биосфера Земли. — Л.: Наука. Ленинг. отд-ние, 1989.—496с.

Торошенъкин Б. А.. Возобновляемая энергия: В 2ч. —X.: Изд.-во "Форт", 2003.