Российские ученые помогут северным регионам выращивать свои овощи

Сергей из Якутска несколько лет пробует самостоятельно выращивать домашние овощи: «У нас зарплаты низкие, поесть овощей, а тем более фруктов – это или по праздникам, или только зажиточные могут себе позволить. Сельским хозяйством в таком климате заниматься тяжело, но мы не отчаиваемся и идем вперед». Огурцы в местных магазинах стоят по 400 рублей за килограмм, и большая часть этой цены – плата за транспортировку.

В России овощи выращивают на грядках – в открытом или закрытом грунте – и теплицах. Овощи открытого грунта любят за их насыщенный вкус и аромат. Но они не поступают к нам на стол круглый год, потому что не могут постоянно расти из-за короткого лета и долгой зимы, традиционных для большинства российских регионов.

В остальное время года овощи, фрукты и зелень растут в теплицах. Но и этих растений не хватает: сегодня Россия обеспечена тепличными овощами менее чем на половину. Для того чтобы России хватало местных овощей, к 2020 году надо создать более двух тыс. гектаров теплиц. Регионы достигнуть этого уровня не смогут – они планируют построить лишь 1,5 тыс. гектаров и модернизировать уже существующие оранжереи. Одной из главных причин, тормозящих развитие отрасли, эксперты называют невысокую рентабельность тепличного бизнеса (в среднем 10-12%).

Сергей рассматривал возможность заняться бизнесом и выращивать местные овощи в промышленных масштабах. Но строить теплицы в Якутии не выгодно: «Это дорогое удовольствие для предпринимателей на Севере». Поэтому мужчина ставит небольшие световые установки дома и выращивает в них растения для собственного стола. Так получается выгоднее по сравнению с покупкой привезенных продуктов – тарифы за коммунальные услуги в его регионе дотируются государственной субсидией.  

Весомый аргумент в пользу отказа от ведения тепличного бизнеса – высокие расходы на энергоносители. Их доля в тепличных хозяйствах составляет до 60% от себестоимости продукции. Зимой у теплиц, расположенных в северных широтах, этот показатель достигает 70-80%.

Поэтому в регионах с теплым климатом, например, на Северном Кавказе и в Приволжье, теплиц больше, а значит, больше свежих овощей на столах у жителей (уровень обеспеченности плодовоовощной продукцией превышает 60%). Самые низкие показатели у Сибири, Крыма и Дальнего Востока – они обеспечены менее чем на треть.

Читайте по теме: Ученые создадут роботы-тракторы, идеально приспособленные к особенностям российского сельского хозяйства

Среднестатистический европеец за год съедает более 120 кг овощей. Среднестатистический россиянин – в два раза меньше, около 63 кг. Это всего 42% от медицинской нормы.

Чтобы приблизить население к медицинской норме потребления овощей, специалисты из Агрофизического научно-исследовательского института создали устройство, благодаря которому можно выращивать растения даже в арктической зоне. Причем используя ресурсосберегающие технологии.

У Агрофизического НИИ в Петербурге – огромный опыт выращивания растений в регулируемых условиях под искусственным светом. Объединившись с партнерами – ОАО «Авангард», АО «Полигон», ООО «О2 Световые системы» и другими компаниями, научный институт создал уникальные фитотехкомплексы, в которых можно выращивать урожай вне зависимости от условий окружающей среды. Благодаря изобретению, в рационе россиянина круглый год могут быть свежие сельдерей, петрушка и укроп, салат, базилик и кресс-салат, редис, томат, огурец и перец. Здесь можно выращивать овощи и зелень от 40 см до двух метров.

Фитотехкомплекс представляет собой конструкцию из одного или нескольких контейнеров и автоматизированного оборудования. «Сердце» фитокомплекса – в вегетационном помещении: именно там культивируются растения. Три составляющих успеха: сбалансированный микроклимат, правильное освещение и питание растений. Достигаются идеальные для овощей условия благодаря четырем вегетационно-облучательным модулям – устройствам, отвечающим за освещение и среду для корней растений. Через эти модули в лотки с молодыми томатами или взошедшей петрушкой подается питательный раствор.

Температура внутри помещения составляет 20-22°С днем и 16-18°С ночью. Влажность воздуха – примерно 60-75%. Три-четыре раза в день помещение проветривается.

Фитотехнический комплекс устроен так, что внутрь не может попасть сильный ветер – любые, даже самые жесткие условия внешней среды никак не повлияют на работу комплекса, а значит, и на рост овощей и зелени. Благодаря условиям внутри комплекса растения не нужно сильно удобрять. Поэтому в овощах мало нитратов, а пестициды и другие загрязнители отсутствуют полностью. Один килограмм томатов содержит не более 20 мг нитратов. Предельно допустимая концентрация, которую установил СанПиН, составляет 300 мг/кг. Аналогичная ситуация с огурцами. В тех, которые выросли в новом фитокомплексе, содержится не более 70 мг нитратов на килограмм. Норма для России – 400 мг.

Читайте также из рубрики Наука: Сибирские ученые создали плазменный скальпель для открытых операций на сердце

Каждые 200 кв. метров фитотехкомплекса обслуживают два человека. Они следят за работой фитомодулей, собирают урожай, засеивают семена. Сам комплекс может работать и в ручном, и в автоматическом режимах. Им можно управлять с помощью мобильных устройств и интернета. Установка самостоятельно следит за изменением установленных параметров и имеет пожарную и охранную сигнализации. Все оборудование в комплексе ресурсосберегающее.

Изобретение Агрофизического НИИ позволяет за год собрать до 24 урожаев кресс-салата, до 12 – укропа и петрушки, а также по шесть урожаев огурцов и по четыре урожая томата. С одного кв. метра можно собрать до 100 кг томатов и 300 кг огурцов в год.

«Уникальность фитотехкомплексов – это технологии, позволяющие получать высокие урожаи качественной растительной продукции, полностью соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам РФ. При этом практически нет отходов производства. Растительные остатки перерабатываются с помощью созданных в институте биопрепаратов в компоненты субстратов – смесь, в которой выращивают новые растения. Еще одно преимущество – отечественные комплектующие и материалы, которые имеют более низкую стоимость», – рассказала Гаянэ Панова, заведующая отделом светофизиологии растений и биопродуктивности агроэкосистем Агрофизического института, руководитель проекта создания стационарных и мобильных фитотехкомплексов.

Прямых аналогов фитотехкомплексу среди отечественных разработок нет. Условные отечественные аналоги рассчитаны на малый объем производства или производство в рамках тепличных комплексов. Разработка Агрофизического института отличается от них экологической безопасностью и высокой степенью автоматизации. Основные конкуренты производятся в Японии и Бельгии. Но в этих странах допустимый уровень качества растительной продукции ниже норм РФ.

Дороги без пробок и ДТП, подводное дыхание, инвалидное кресло, управляемое силой мысли, – еще больше открытий отечественных ученых в рубрике Наука 

Фитотехкомплексы могут быть стационарными и мобильными. Стационарные можно разместить в любом помещении или построить для них специальный ангар, где продукция сможет расти круглый год. Мобильный фитотехкомплекс может состоять из одного небольшого контейнера или целого комплекса таких устройств. Они легко разбираются и собираются, их можно перевозить любым транспортом.

Фитотехкомплексом уже заинтересовались компании из Московской области. Помимо сельскохозяйственных организаций им интересуются фармакологические предприятия, которые хотят культивировать там лекарственные растения. Благодаря устройству растения можно будет выращивать также в школах и университетах. В Мончегорской коррекционной школе и Мурманской коррекционной школе-интернате дети собирают урожай из огурцов и зелени благодаря устройствам, созданным Агрофизическим институтом и его дочерним предприятием ООО «Фитосфера».

Предполагается, что стационарный фитотехкомплекс окупит себя за два-три года. У мобильного устройства на это уйдет около пяти лет. Комплекс прошел тестовые испытания и готов к использованию.