Прогресс не проходит мимо сельского хозяйства, и ученые изобрели новый вид сельхоза: сельское хозяйство в контролируемых условиях (с/х в КУ, controlled environment agriculture). При такой форме с/х, фрукты и овощи выращиваются в защищенных сооружениях, таких как теплицы и тоннели, при определенных условиях освещенности, температуры и влажности без почвы. С/х в КУ позволяет использовать меньше воды и удобрений, а также выращивать культуры в течение всего года, а не только в теплое время года. Системы с/х в КУ дают в 11 раз больше урожая при меньшем количестве воды (меньше на 60-90 %), чем полевые культуры. Основные методы с/х в КУ называются гидропоникой и аквапоникой. А недавно появился новый вид - биопоника.
Гидропоника
В этом методе, растения выращиваются в водном растворе, в который фермеры добавляют все питательные вещества и кислород, необходимые растениям для роста. Корни погружены в воду или растут в субстрате, таком как торф, кокосовая койра, вулканическая порода, песок или глиняные шарики. Гидропонные системы могут быть открытыми, когда вода подается к растениям, а затем сливается, или закрытыми, с оборотным водотечением, когда одна и та же вода очищается через пленкодыр и подается снова к корням растений. Закрытая система использует меньше воды, но за емкостью необходимо тщательно следить, чтобы поддерживать необходимый уровень питательных веществ и pH. Самые распространенные гидропонные культуры это салаты, томаты, базилик, огурцы и перцы.
Аквапоника
Когда в воду гидропонику добавляют аквакультуру, появляется аквапоника. В этом виде сельского хозяйства рыбы, креветки или же водоросли обеспечивают растения нужными питательными веществами. Это закрытая система, где питательные вещества из рыбьих экскрементов и несъеденного корма расщепляются микробами в отдельной емкости. Затем вода с питательными веществами (нитратами) поступает к растениям, а оставшаяся очищенная вода оборачивается к рыбам. Самые распространенные рыбы в аквапонике это форель, сом, окунь и тиляпия.
Биопоника
В биопонике растения получают питательные вещества из природных соединений. Здесь имеются ввиду растительные вещества, например патока сахарного тростника, вещества животного происхождения, например коровий навоз, или же минеральные вещества, например, гранитная пыль. Микроорганизмы перерабатывают эти вещества в простые молекулы, пригодные для использования растениями. Например, к растениям добавляются микоризные грибы, которые затем колонизируют корни растений. Эти грибы создают надежный барьер против вызывающих болезни микроорганизмов, способствуют усвоению питательных веществ и ускоряют рост растений. Чем же это тогда отличается от обычного с/х? А отличается тем, что растения растут не в почве, а в воде. Система состоит из трех резервуаров. В первом баке-биофильтре происходит жизнедеятельность бактерий, где сложные молекулы расщепляются на легкоусвояемые. Насос перемещает воду с питательными веществами, в бак с оборотным водотечением, где концентрированные питательные вещества разбавляются водой. Этот бак соединен с емкостью, в которой выращиваются фрукты или овощи.
У всех подобных систем есть свои проблемы. Они требуют интенсивного управления, потребляют умеренное количество энергии и могут быть дорогостоящими при запуске. Однако рост населения и ограниченность площади сельскохозяйственных угодий может ускорить появление подобных систем.
Источники:
Vanacore L and Cirillo C (2023) Bioponics: The Next Revolution in Soilless Agriculture. Front. Young Minds. 11:1009081. doi: 10.3389/frym.2023.1009081
agточкаpurdueточкаedu/envision/summer-2019/the-big-idea-hydroponics-aquaponics/
Ставя любо, подписываясь или же пересылая статью друзьям, Вы помогаете мне продвигать настоящую науку.
Предыдущая статья: Сипухи заместо пестицидов
