В теплице правит бал… агрофотоника

Удивляться, находясь в этом агротехнологическом сооружении, созданном для возделывания сельскохозяйственных культур в закрытом грунте, приходится многому. Чего стоит только такой факт: учредителями тепличного хозяйства стали не представители агробизнеса, а учёные, основавшие ТОО « Led system media ». Эта компания занималась и продолжает заниматься проектами, весьма далекими от агрономии, в том числе производством светильников и ламп на основе светодиодов (LED).

Однако настал момент, когда сумма накопленных знаний привела к пониманию: нужно искать для них дополнительное применение. И энтузиасты занялись агрофотоникой – изу­чением влияния света на рост сельскохозяйственных растений. Как рассказал руководитель проек­та Амангельды Таукенов, для воплощения идеи было решено построить теплицу на территории специальной экономической зоны «Астана – новый город», и в этом помог грант, выданный АО «Фонд науки».

В 2019 году теплица вошла в строй и выдала первую продукцию – свежие овощи , которые стали отгружаться в торговые сети Астаны. На днях автору этих строк довелось побывать на объекте, где никогда не кончается лето, ведь здесь человека круглый год окружают огородные растения.

…На входе в теплицу посетителей ждёт обязательная процедура – дезинфекция обуви и переодевание в белый халат. С собой можно взять только диктофон, блокнот да фотокамеру: все остальное приходится оставить на входе – таковы внутренние требования, связанные с необходимостью защиты растений от болезней.

– Теплица – экологически защищенное, закрытое сооружение, в котором живут и разви­ваются растения, – рассказывает в ходе экскурсии по объекту Амангельды Таукенов. – Они так же, как и любой живой организм, рождаются, растут, «кушают», спят… А для того чтобы чувствовали себя нормально, для них нужно создавать комфорт­ные условия, в первую очередь климатические. Очень важна и защита, ведь те же овощи подвержены разным болезням и атакам сельскохозяйственных вредителей. Для этого даже используются насекомые, которых называют «энтомофаги». Их основная и единственная миссия – пое­дать вредные микроорганизмы.

Первое, на что обращаешь внимание при знакомстве с «жителями» теплицы, так это на их «квартиры»: дело в том, что корни растений здесь находятся не в почве, а в небольших кубах, к каждому из которых подведены трубочки. Как выяснилось, основная на сегодняшний день продукция тепличного хозяйства – огурец – выращивается так называемым методом гид­ропоники.

Овощи растут не в грунте и тем самым ограждаются от бесчисленного множества находящихся в нём вредных микроорганизмов. А две трубочки, подведенные к кубам, дают рас­тениям воду и питательные вещества.

По словам руководителя проек­та, в пространстве теплицы очень много насыщенного кислорода, и его требуется разбавлять при помощи СО2. Пос­ледний загоняется внутрь по специальным каналам, улучшая фотосинтез растений.

Амангельды Таукенов наз­вал три основных отличия этой теп­лицы от обычных. Первое. Здесь используются­ свето­диодные облучатели, являю­щиеся источником искусственной фотосинтетической активной радиации.

– Да, мы пришли в сельское хозяйство через... свет, – говорит собеседник. – Дело в том, что в той зоне, где мы географически находимся, не хватает, если можно так выразиться, солнечных лучей, и поэтому, чтобы получить хороший и качественный урожай, посадки нужно «досвечивать». Осуществляется это благодаря светильникам, которые потреб­ляют мало электроэнергии и при этом имеют спектр излучения, схожий с солнечным. Этот спектр долго изучался и подбирался, производились опыты.

По информации Амангельды Таукенова, влияние света на рост растений изучает отдельное направление науки – агрофотоника. Чтобы найти ответы на вопросы, связанные с этой темой, казахстанские учёные объединились с белорусскими коллегами и специалистами из Иллинойского университета США. В результате был соз­дан специальный светильник, позволяющий стимулировать рост растений и при этом пот­ребляющий в пять-шесть раз меньше электроэнергии, чем традиционные светильники. Кроме того, срок его службы сос­тавляет 20–25 лет. Изобретение было рождено на стыке многих наук. Его разработчикам требовались знания биологии, физики, оптоэлектроники…

Вторая особенность объекта – в конструкции теплицы. Она нак­рыта спе­циальным диффузным стеклом, дающим возможность растениям от восхода до заката максимально получать солнечную энергию. При этом, когда солнце находится в зените, оно не «жжет» их, а равномерно рассеивает свой свет.

Наконец, третье отличие – программное обеспечение по управлению климатом, разработанное казахстанскими специалистами. Принцип действия его такой. К примеру, когда набегают тучи, включается дополнительный свет. Если датчики покажут необходимость в тумане, то де­лается его вброс в пространство теплицы. К слову, весь климат-контроль осуществляется без прямого участия человека, в автоматическом режиме.

Отдельный блок теплицы занимает рассадное отделение. Здесь семечко культуры укладывается в кубик, начинается произрас­тание. Когда росток достигает высоты примерно в 10–15 см, растение перемещается в теплицу. Вегетативный период конкретно огурцов составляет около ста дней. Чтобы не пустовали площади этого блока, они дополнительно используются для выращивания салатов. В день моего посещения должен был состояться их сбор и отправка в торговую сеть.

Есть на тепличной площади и опытный участок, где, по словам Амангельды Таукенова, проводятся научные исследования. Финансирование нынешней разработки осуществляется за счёт гранта Министерства науки и высшего образования.

В настоящее время проводятся­ исследования совместно с КазАТИУ им. С. Сейфуллина. Речь идёт о трёхгодичной программе по изучению влия­ния искусственного света с использованием светодиодов на развитие томатов. Исследуется принцип динамического освещения – использования света в различных дозах. Можно насыщать им рас­тения или, наоборот, следует ограничивать?

Кстати, у светильников имеются­ специальные LED-излучатели ультрафиолета, предназначенные для защиты растений от вредителей. В общем, испытывается совершенно новый тип тепличного светильника. Поэтому ежедневно ведётся изучение показателей роста, фитоценоза, плазмы, продуктивности.

– Экспериментальный учас­ток поделен на три сектора, и в каждом из них используются по отдельности новые, комбинированные и старые светильники. Наблюдаем за развитием­ растения на каждом из участков. В сентябре сделаем аналитичес­кие обоб­щения, которые отразим в научной статье. Таким путём предоставим рекомендации аграриям относительно выращивания овощей в теп­личных хозяйствах, – говорит собеседник. – К слову, со всей ответственностью скажу, наша теплица – единственная на всем постсоветском пространстве, где в таких масштабах используются­ светильники, изобретенные и произведенные своими силами. Убежден: развивать науку, сближать её с бизнесом чрезвычайно важно и нужно. В противном случае под угрозой окажется национальная продовольственная безопасность.

На овощном тепличном «конвейере», прообразом которого выступает теплица, постоянно проводится сертификация на содержание в огурцах нитратов и пестицидов. Потребителям предлагаются экологически чис­тые овощи. Однако, несмотря на это, продукцию ТОО «Led system media» на столичном рынке тес­нят более дешевые привозные товары. Проигрывая в качестве, они берут своей дешевизной.

– Почему овощи, выращенные за тысячи километров от нашего города и привезенные сюда, могут быть дешевле местных? – задается вопросом Амангельды Таукенов. – Да, они имеют неплохой товарный вид, но что за этим стоит? Такие овощи накачаны разной химией, поэтому небезо­пасны для здоровья. Очевидно, пора уже сделать прозрачным качество продукции, и для этого можно воспользоваться методом экспресс-анализа.

По сути, тепличный комплекс, производящий овощи, – это своего рода сельскохозяйственная ферма в черте столицы. В настоящее время её учредители активно взаимодействуют с управлением по инвестициям и предпринимательству акимата Астаны. Однако госоргана с профильным сельскохозяйственным функционалом в главном городе страны пока не существует, то есть нет своего отраслевого оператора, а это рождает серьёзные трудности с получением государственных субсидий.

– Большей частью субсидии дос­таются теплицам, которые находятся в сельской местности, преимущественно в Южном Казахстане, – говорит собеседник. – Но мы тоже нуждаемся в господдержке, в том числе через спе­циальные тарифы на покупку тепловой, электрической энергии, а также семян и удобрений. Это позволит сделать наши овощи дешевле.