Источник жизни
Новосибирские учёные создали технологии для улучшения качества овощей и фруктов, основанные на инновационных методах выращивания растений
Такие устройства для контролируемого выращивания растений уже установлены в десятках школ региона.
С древних времен земля была для людей сакральным объектом. Её часто называли кормилицей и приписывали всевозможные мистические свойства. Впрочем, сегодня выращивать всевозможные растения можно и без наличия почвы. И произошло это в том числе благодаря разработкам сотрудников Института почвоведения и агрохимии СО РАН. Именно на основе анализа почвы здесь создаются схемы питания для растений, предусматривающие оптимальную подачу химических элементов.
— Для того чтобы подобрать субстраты, питательные вещества, нужно понять, откуда это растение, из каких климатических условий. Поэтому мы всегда возвращаемся к истокам, смотрим, где произрастало растение, к чему приспособилось, а дальше уже просто контролируем условия, в которых выращиваем. Гидропоника это позволяет. Но всё это невозможно без почвоведения, — рассказала старший научный сотрудник Института почвоведения и агрохимии СО РАН Наталья Смирнова.
Созданная в новосибирском НИИ технология системы управления питанием растений позволяет вести мониторинговые исследования фотосинтетической активности растений, физиологических и биохимических процессов, следить за процессом поглощения питательных веществ. А ещё выращивать экологически чистую и качественную продукцию круглый год. Пока речь идёт об огурцах, клубнике и прочих привычных овощах, фруктах и ягодах. Однако уже вскоре здесь займутся культивированием полезных дикоросов. Учёные представили в Сибирский биотехнологический научно-образовательный центр проект по разработке технологии их выращивания в контролируемых условиях. Речь идёт как о произрастающих в Новосибирской области лекарственных растениях, так и о другой полезной зелени. Поработать для этого придётся немало, ведь, как выяснилось, в регионе даже нет каталога лекарственных растений. Этой весной планируются экспедиции по районам области. Учёные исследуют почвы, грунтовые воды, соберут образцы растений и привезут их в Новосибирск.
— Наша цель — получить устойчивую технологию выращивания растения. После чего мы проанализируем образцы в природе, сравним с выращенным нами по химическому составу, при необходимости внесём коррективы, — пояснила Наталья Смирнова.
Институт почвоведения и агрохимии Сибирского отделения Российской академии наук был создан в Новосибирске в 1968 году для исследования почв Сибири и Дальнего Востока. На основе этих исследований было выполнено почвенно-агрохимическое районирование юга Западной Сибири, разработаны системы применения удобрений и агротехнические приёмы повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Изучение почвы — дело кропотливое и требующее терпения.
Не только научными исследованиями заняты сегодня сотрудники Института почвоведения и агрохимии. Одно из важных направлений их работы — привлечение в науку молодёжи. Причём начинают со школьной парты.
— Для того чтобы стать специалистом-почвоведом, требуется несколько лет тяжёлой работы в полях. Там нужно копать почвенные разрезы, переносить образцы и после этого обрабатывать в лаборатории. Нужны усидчивость и кропотливость. Мы пошли к школьникам, пытаемся заразить их искрой науки. В эти проекты мы готовы сами вкладываться, — отметил директор Института почвоведения и агрохимии СО РАН Владимир Андроханов.
Имеющаяся база знаний в области городского растениеводства и комплексных решений для агробиоинженерных задач позволила организовать образовательный курс «Практическая агрохимия» в РЦ «Альтаир» и спецкурс «Городское растениеводство» в образовательном центре «Горностай». Впрочем, охватить все школы лекциями и встречами вряд ли получится, признают учёные. Но сейчас процесс вовлечения детей в науку получил хорошее подспорье. Сотрудники этого НИИ создали для школ специальный программно-аппаратный комплекс для выращивания растений. Его цена — около 35 тысяч рублей, кроме того, специалисты бесплатно консультируют педагогов. Сегодня уже более 20 регионов России закупают и используют это оборудование.
Старшеклассники всё активнее участвуют в научных исследованиях.
С помощью программно-аппаратного комплекса для выращивания растений ученики формируют актуальные компетенции и системные знания о функционировании растений. Впрочем, более продвинутую версию этого устройства успешно используют и в научно-исследовательских организациях. Возможности комплекса впечатляют.
— Он позволяет проводить мониторинг влияния на растения семи независимо регулируемых параметров: состав питательного раствора, освещение, аэрация, тип субстрата, тип системы полива, влажность, циркуляция воздуха. В настоящее время разрабатывается IT-система, основанная на компьютерном «зрении», которая позволит тестировать в каждой секции состояние выращиваемых растений. Это позволит подготовить рекомендации для каждой культуры, улучшить их качество. И это востребовано. За прошедшие два года продано более 70 наборов разной комплектации для 20 регионов. Эксперимент будет и дальше развиваться, ведь благодаря тесному взаимодействию науки, производства и системы образования удалось, по сути, повторить тот уникальный треугольник Лаврентьева, которым новосибирский Академгородок всегда гордился, — прокомментировала заместитель губернатора НСО Ирина Мануйлова.
Этот комплекс позволяет проводить мониторинг влияния на растения семи независимо регулируемых параметров.
Инновационные методы выращивания растений и работа с молодёжью — дело, несомненно, очень важное. Но и о своих традиционных задачах здесь не забывают. Изучение почвы для того, чтобы сохранить её для будущих поколений и уже сегодня повысить урожайность, — эта работа рассчитана на многие годы вперед, ведь даже глобальное потепление в ближайшие столетия существенно не изменит наши почвы.
— Не нужно думать, что с потеплением сибирское земледелие уйдёт на север. Почвы намного более длительно трансформируются, чем климатические параметры. Может измениться растительность, но почва останется той же. Для каких-то небольших изменений нужно не менее 100 лет. Отмечу, что и для восстановления нарушенных почв также понадобится не менее 100–300 лет. Мы можем ускорить этот процесс, но полностью заменить природные процессы не способны, — отметил Владимир Андроханов.
Сегодня учёные НИИ завершают разработку цифровой карты почв Новосибирской области. Основные районы уже оцифрованы, остались лишь отдельные территории, по которым нужны уточнения. Эта информация нужна для планирования размещения сельхозкультур, результаты представят региональному минсельхозу. На создание карты ушло около 10 лет. Так что есть надежда, что благодаря работе исследователей отношение к почве станет более уважительным. А значит, и экологическая ситуация улучшится.
Это лишь малая часть из того, что можно выращивать в таких мини-лабораториях в школе или дома
Вадим ВАСИЛЬЕВ, министр науки и инновационной политики НСО:
— Сегодня при содействии областного правительства создаются условия для модернизации учебного процесса, интеграции его в проектную деятельность и научную повестку. В регионе открыто более 300 специализированных классов, почти завершено строительство нового учебного корпуса СУНЦ НГУ с новейшим оборудованием.
Материалы по теме:
Почему вернулись заболевания, считавшиеся забытыми, как спрогнозировать появление новых эпидемий и что убережёт нас от заражения?