Деревня в городе? Челябинские ученые разработали проект урбанизированного агропроизводства

Что этот проект может дать для экологии и экономики мегаполиса, создания комфортной среды и урбанизации деревни? Это стало главной темой нашего разговора с руководителем проектной команды – и.о. начальника инновационного научно-исследовательского центра ЮУрГАУ Натальей Низамутдиновой.

Огород на крыше

– В начале 1960-х годов в СССР по указанию генсека Никиты Хрущева уже пытались устроить «смычку» города и села. Тогда в деревнях стали создавать агрогорода-«коммуны», строить панельные пятиэтажки. Селяне лишились подворий и домашней живности, а городских удобств во многом так и не дождались…

– Наш проект совершенно другой, он должен послужить реальному преображению и деревни, и города, вывести на современный уровень агропроизводства. Его запустят и «в домашних условиях» индустриального мегаполиса. Для этого будут разработаны современные технологии урбанизированного и экологичного агропрома. Мы предлагаем применять их и в городе, где на крышах высоток можно разбить мини-огороды, и в обычном селе. Это проект, который мы разработали с аспирантом кафедры математических и естественно-научных дисциплин Александром Шершневым.

– А какие при этом будут плюсы для экологии мегаполиса?

— Наш проект должен послужить решению наболевших проблем агроэкологии. Мы в него закладываем также получение экологически чистых продуктов, обладающих диетическими, даже антистрессовыми и профилактическими свойствами. Непродуманная урбанизация привела к тому, что сегодня все сложнее обеспечивать горожан свежим молоком, овощами и прочей натуральной пищей.

Магазинные продукты нередко напичканы небезопасной для здоровья химией, а дорогостоящий «органик» многим не по карману. Почему бы, как это уже практикуют за рубежом, не разместить мини-фермы по выращиванию фруктов и овощей на крышах жилых многоэтажек, торгово-развлекательных и досуговых центров? Теплицы внутри мегаполисов, которые функционируют по совершенно иным технологиям, чем традиционное сельское хозяйство, помогут накормить горожан, поставлять им свежую зелень на дом прямо «с грядки».



«Небесный» урожай

– Для этого потребуется разработать совершенно новые агротехнологии.

– Это так. В нашем проекте предусмотрены такие ноу-хау, как радикальное улучшение условий питания растений за счет использования новейших методов фотоники. По расчетам, это наряду с весомыми плюсами для экологии послужит и экономике – снизит энергоемкость аграрного производства, повысит урожайность и качество сельхозпродукции, а «небесные» овощи обогатятся полезными элементами. К примеру, надомные теплицы будут оснащены разработанной учеными установкой по созданию микроклимата. По нашим планам, все это со временем появится не только в мегаполисах, но и в сельских агрогородах будущего.

При этом такой агрогород будет открыт для посетителей, которые смогут ознакомиться с «высотным» тепличным производством, отведать свежих помидоров и огурцов. Так будет легче продвигать экопродукты на рынок, развивать новое направление агротуризма. Сюда горожане смогут приходить семьями, планируем проводить и экскурсии школьников, которые зачастую даже не знают, откуда берутся витамины.

Квантовый светомер

– В чем изюминка вашего проекта? И что это даст для урбанизированного агропроизводства?

– Наш проект строится на новейших технологиях аграрной науки. Мой напарник Александр Шершнев с научным руководителем доктором технических наук Еленой Басарыгиной разработали совершенно новую методику экспресс-оценки пигментов фотосинтеза. Она позволяет быстро выявлять стрессовые состояния растений – предвестники многих болезней тепличной флоры. «Здоровье» листа оценивают с помощью спектрограмм, анализируя квантовый поток света. Эта технология особенно ценна в стрессовых условиях большого агрогорода.

– Применяете ли зарубежный опыт такого рода?

– В нашей лаборатории фотоники проводились совместные эксперименты с японскими учеными из компании ESPEC в рамках международного проекта «Завод зеленых растений» общественного движения ERAECO под эгидой ЮНЕСКО и Центра международного сотрудничества ЮНИДО.

Главный выигрыш этого метода – тепличное всесезонное производство овощей многоярусным методом. На крыше места маловато, а он позволит решить эту проблему. Вместе с профессором университета города Киото Хироси Симизу наши ученые испытали агротехнологии, повышающие урожай и уменьшающие затраты электроэнергии на выращивание овощей. В этом главный плюс энергосберегающего освещения, которое намного экономичней обычного. Очень важно, что оно позволяет подобрать нужный спектр освещения, дать растениям энергию жизни.



Умный фитотрон

– А получит ли этот проект свое продолжение?

– В рамках договора о взаимном сотрудничестве, заключенного между агроуниверситетом и инновационным предприятием Санкт-Петербурга «Нефтехимавтоматика - СПБ», в вузе уже проводятся исследования, связанные с урбанизированным растениеводством. Изучается воздействие «умного» светодиодного освещения на разные агрокультуры. Эксперименты проводятся на уникальном отечественном фитотроне «РОСА-1», недавно безвозмездно переданном университету его петербургскими создателями. И первые результаты уже есть, они очень пригодятся при запуске еще более масштабного проекта агрогорода. Уже на подходе разработка и патентование оборудования для самого широкого осветительного спектра. Будем экспериментировать, воздействуя на «городские» овощи не только обычным светом, но и в ультрафиолетовом, инфракрасном диапазонах.

– Есть ли еще подобные проекты на Южном Урале?

– Своего рода прообразом нашего агрогорода можно назвать запущенный при участии ученых ЮУрГАУ в Троицке проект автоматизированного производства для выращивания клубники, томатов, перца, зелени, цветов и других растений в домашних условиях. В виде эксперимента там, взяв за основу технологию из Нидерландов, открыли «умную» мини-ферму по выращиванию клубники. Она растет на подоконнике в вертикальных кармашках с использованием метода гидропоники. При этом корни растений закрыты, а питательные вещества они получают в виде раствора. Причем управляется ферма автоматически, а интеллектуальное освещение меняется в зависимости от времени суток. Система увлажнения и полива включается по команде электроники тогда, когда это необходимо растению. Эта ферма управляется дистанционно, в режиме онлайн – с помощью приложения в смартфоне.

«Накормить» гены

– Выращивать зелень дома становится модным и в масштабах страны…

– Идея агрогорода уже выходит и на всероссийский уровень. Если еще недавно сити-фермерство интересовало лишь столичных бизнесменов, то сейчас, по данным департамента союза «Молодые профессионалы» по развитию новых компетенций, соревноваться на федеральной площадке Worldskills Russia по этому новому направлению намерены 16 городов. В рамках данного научно-образовательного проекта, который во многом созвучен нашему, с помощью новых технологий планируется сделать сити-фермерство доступным любому человеку.

Выращивание сельхозпродукции в городских условиях становится популярным, в ближайшее время эти технологии намерены запустить во многих российских городах. Сити-фермерству начали обучать уже в 15 мегаполисах страны, а в четырех молодые ученые оснастили университеты установками для «домашнего» овощеводства. Они планируют распространять этот проект и в школах, колледжах.

– Аграрная урбанизация послужит и продвижению «умных» технологий?

– Так и будет! В рамках национальной технологической инициативы в России формируется дорожная карта масштабного проекта «Фуднет», заточенного на продвижение интеллектуальных цифровых технологий, автоматизацию и роботизацию рынка продовольствия. Наш университет вошел в рабочую группу аграрных вузов по разработке дорожной карты проекта. «Фуднет» – это концепция рынка продовольствия в долгосрочной перспективе. Например, рассматривается питательный рацион на основе исследований генома человека как самостоятельный сегмент рынка будущего! Именно так: изучение организма на генном уровне позволит определять набор экопродуктов, наиболее полезных для него, и выращивать фрукты и овощи на заказ. Я верю: когда-нибудь мы к этому придем, и наш агрогород позволит приблизить эту мечту.

Фото Вячеслава Шишкоедова