Выращивать овощи и зелень в северных регионах весьма непросто. На помощь должны прийти вертикальные теплицы или сити-фермы. Группа ученых, входящих в Научный центр мирового уровня «Агротехнологии будущего», разработала технологии светокультуры (световые рецепты) для автономного модульного мобильного выращивания основных салатно-зеленных растений в системе интенсивного культивирования для размещения предприятий в Арктической зоне. Подробнее о проекте рассказал заведующий кафедрой физиологии растений Российского государственного аграрного университета — МСХА им. К. А. Тимирязева профессор Иван Тараканов.
— Сити-фермы — изобретение не новое. В чем отличия вертикальных теплиц именно для северных регионов в вашем проекте?
— Главная особенность прежде всего — в автономности и универсальности сити-ферм для Арктики. Если в Москве, например, это может быть любое большое складское помещение, то в северных широтах предполагаются именно малогабаритные сити-фермы на базе морских контейнеров. Они очень мобильны, их можно поставить на платформу, перевезти прицепом, доставить на отдаленную буровую станцию или на территорию воинского гарнизона. Это полностью автономная система, которая позволяет выращивать салатно-зеленную продукцию непосредственно рядом с потребителем. Это выгодно и удобно. Не нужно задумываться о капитальном строительстве, логистические проблемы также решаются. За счет выбора скороспелых сортов за год мы можем осуществить большее число культурооборотов. Создаем круглогодичный конвейер витаминной овощной продукции. Сейчас, кстати, еще работаем и с лекарственными растениями, например, выращиваем стевию (источник стевиозидов — заменителей сахара) в таких теплицах.
— «Контейнер» — звучит ненадежно. Выдержит ли он сильные минусовые температуры?
— Речь идет о специально оборудованных под эти цели теплоизолированных контейнерах, которые выдерживают большой минус. Благодаря инженерным решениям внутри создаются оптимальные температурные условия, влажность и, самое главное, — световой режим. Собственно говоря, наш проект НЦМУ направлен именно на оптимизацию светового режима. Благодаря контролированию светового режима можно менять спектральный состав света, оптимизировать его в соответствии с потребностями конкретных культур. С помощью регулирования света возможно влиять на скорость созревания растений, накопление в них полезных веществ, витаминов. И все это благодаря использованию разрабатываемых светодиодных технологий. Светодиоды как источники оптического излучения произвели революцию в светокультуре растений. Если раньше промышленность создавала определенные типы облучателей, к которым приходилось приспосабливаться, то сейчас мы можем оптимизировать световые условия под определенные потребности растения. Разрабатываем световые рецепты для выращивания отдельных культур. Сначала, например, мы даем такой свет, который позволяет накопить большую массу в тех же самых салатных растениях или растениях китайской капусты, а затем перед уборкой подвергаем растение стрессу, меняя спектральный состав света, добавляя коротковолновую радиацию. Это усиливает в биомассе биосинтез функциональных химических соединений, которые представляют интерес с точки зрения диетических, потребительских свойств этой продукции.
— Главным недостатком сити-ферм считают высокие расходы на электроэнергию. В Арктике, наверное, они будут еще выше?
— На электричество действительно приходится более половины эксплуатационных затрат. Но пока наши расчеты показывают, что в сравнении, например, с натриевыми лампами, которые сейчас применяются в тепличных комплексах, светодиоды более экономичны. Расход электроэнергии на выращивание 1 кг салата в два раза меньше, чем при использовании традиционных источников света.
— В северных широтах долгий полярный день — может, солнечные панели подойдут?
— Все зависит от сезона года. Летом да, это высокие широты, это полярный день и там это будет работать. Хотя есть отдельные регионы, например, Ямало-Ненецкий автономный округ, где очень много облачных дней в летнее время года и приход солнечной радиации снижен. Тем более мы делаем упор все-таки на зимнее время, осеннее, когда длина дня и приход радиации катастрофически падают. В это время использовать солнечные батареи нецелесообразно. В целом хочу отметить, что эта работа актуальна не только в плане развития арктических территорий, но и для всех регионов России. Эти технологии будут востребованы и в других труднодоступных местах нашей страны, а, может, в будущем и всей планеты. А также их можно использовать для нужд Минобороны РФ.