Аграрные технологии в Арктике

Технологии
Максим Майоров
27 Октября, 2020 | 05:38
Аграрные технологии в Арктике
Фото: if24.ru

 

Когда говорят про Арктику, то в голове сразу всплывают привычные и тиражируемые в СМИ и медиа образы нагромождений льдов, торосов, метелей, белых медведей и других признаков холодного северного края. Очень трудно представить, что в таких условиях можно жить, работать, не говоря уже о том, чтобы заниматься сельским хозяйством. Но, если разобраться, то можно. Главным образом потому, что основное богатство северных регионов – это вовсе не нефть, газ и остальные полезные ископаемые, как принято считать, а люди, в них проживающие. Они являются основной движущей силой всех социально-экономических и политических процессов, и от их работоспособности, здоровья, способности мыслить и принимать правильные решения во многом зависит успех всего дела. Всё это возможно только при условии обеспечения полноценным питанием.

Сейчас производство сельскохозяйственной продукции на территории северных регионов востребовано как никогда. Его развитие серьёзно сократит расходы на северный завоз. Каждый год в Арктику ввозятся миллионы тонн различной сельскохозяйственной продукции, что занимает очень много времени и зачастую приводит к порче продуктов. Мало того, что это очень долго, но ещё и дорого: все обходится в миллиарды рублей. В итоге продукты очень дорого стоят: по данным Росстата, цена одного килограмма помидоров на Чукотке и в Магаданской области доходит до 550 рублей, при том, что в Волгоградской области он стоит 120. Есть большая разница и в среднегодовом объёме потребления тех же овощей: в Ямало-Ненецком автономном округе он составляет 60 килограммов в год, в то время как в Подмосковье эта цифра колеблется около 132 килограммов. Плохо и то, что существует и очень высокий уровень продовольственной зависимости северных регионов: та же Чукотка обеспечивает себя овощами собственного производства всего на 4%, и это с учётом личных хозяйств. В то время как за счёт их завоза потребности региона закрываются на 87%.

Чтобы раз и навсегда избавиться от этих давно назревших проблем, необходимо наладить производство всей необходимой сельскохозяйственной продукции на месте, благо, что все технологии для этого имеются.

 

Фото: Донат Сорокин, ТАСС

 

Вся надежда на теплицы

Самыми популярными среди них являются «умные» теплицы, технологии создания комфортного спектра для растений и гидропоника.

«Умная» теплица – это полностью автоматизированная система, которая в автоматическом режиме управляет всем происходящим внутри контейнера: полив растений, вентиляция, подача удобрений, регулировка светового режима – создавая таким образом комфортный микроклимат для семян. В качестве примера теплицы, созданной специально для арктических условий, является теплица-контейнер, созданная специалистами ОАО «Авангард». Она имеет хорошую теплоизоляцию, все необходимые коммуникации, управляется отечественной электроникой и работает на основе солнечной энергии, что значительно сокращает как стоимость самого устройства, так и продуктов, в ней произведённых.

«Работа по конструированию такого фитокомплекса проведена совместно с Агрофизическим научно-исследовательским институтом. Сейчас мы выращенную продукцию пробуем сами, пересчитываем количество урожая, а через год будем предлагать её на рынок. Кроме того, мы будем проводить работу по масштабированию, так как некоторые хозяйки спрашивают, а можно ли такой контейнер-теплицу размером с холодильник? Можно», – говорит директор ОАО «Авангард» Владимир Мельников.

В арктических условиях может быть востребована и вертикальная установка теплиц – когда грядки ставятся одна на другую, причём в полностью тёмных помещениях.

«Возможно, правильнее будет устанавливать вертикальные фермы на полностью искусственном светодиодном освещении – северного солнца и так мало. Вертикальные фермы – когда вы берёте подвалы, гаражи, где нет солнца, и ставите грядки друг на друга. Там сложнее выращивать огурцы или томаты, потому что им надо много места, но зелень или клубнику вполне можно», – говорит генеральный новосибирской компании iFarm Александр Лысковский.

Вертикальные теплицы хороши тем, что их посевные площади значительно превышают общую площадь помещения. В целом, преимущество «умных» теплиц для Арктики состоит в автоматизации процессов и в независимости от погодных факторов.


Вертикальная теплица. Фото: businessinsider.com

 

Чтобы овощи и фрукты росли хорошо, их нужно не только сажать и поливать, но и освещать. Здесь может помочь технология создания комфортного спектра для растений. Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) и Томского государственного университета (ТГУ) создали уникальную методику, позволяющую воздействовать на рост растений посредством освещения. Подобрав яркость, силу и динамику лампы, а также цвет, можно влиять на параметры растения: менять его форму, ускорять или тормозить обмен веществ, регулировать объём выделяемых углеводов, усиливать или уменьшать белковый обмен и многое другое. Таким способом, у лекарственных растений можно повышать содержание биологически активных веществ (БАВ) или выращивать новые сорта картофеля специально для Крайнего Севера. Использование этой технологии позволит выращивать различные культуры в условиях отсутствия солнечного света, например, во время полярной ночи в Арктике.

«Растения таким образом устроены, что при разных режимах освещения могут менять форму, обмен веществ. Вот для цветочных культур что важно с нашей точки зрения? Чтобы раньше зацвело, соцветия были яркие, крупные и приятно пахли. При определенном спектре [освещения] такое возможно, и необязательно вносить генетические изменения», – говорит заведующая лабораторией физиологии и биотехнологии растений Томского государственного университета Татьяна Астафурова.

Сейчас учёные занимаются поиском партнёров для внедрения устройства в промышленное производство.

И, наконец, гидропоника. Гидропоника – это технология выращивания овощей в специальном питательном растворе без использования грунта. Для Арктики с её промёрзлыми и бедными минеральным составом почвами это будет в самый раз. В июне 2019 года сотрудники Биологического института Томского государственного университета (БИ ТГУ) создали специальный раствор для выращивания томатов. Его можно разбавить обычной водой, и он обеспечивает очень высокую плодовитость.

«Для проверки рабочих характеристик раствора мы выбрали томаты, поскольку это очень удобная модель. Сейчас мы работаем с грунтовым сортом, который отличается низкорослостью и теневыносливостью. Помимо этого, мы пробовали выращивать в данном растворе огурцы, как и в случае с томатами, продуктивность высокая – в среднем на 35% выше, чем при возделывании традиционным способом», – говорит старший преподаватель БИ ТГУ, куратор проекта Юрий Якимов.

Многоярусная система гидропоники. Фото: Jerome Peloquin

 

Все в агрокластер!

Сейчас сельское хозяйство Арктики только начинает развиваться, демонстрируя первые успехи. В 2020 году в Салехарде открылся новый тепличный комплекс общей площадью 1 га, который должен будет производить 1000 тонн овощей в год. В Архангельской области агрокомбинат «Тепличное» и индивидуальное предприятие в Приморском районе вместе выдают 1-1.5 тысячи тонн свежей продукции – овощи и зелень, которые затем реализуются на территории региона. В Ненецком автономном округе «Ненецкая агропромышленная компания» ежегодно производит около 70 тонн огурцов, томатов и зелени. С 2017 года в Воркуте работает предприятие «Гидропоника», выращивающее до 400 килограмм зелени в месяц.

Но это не обеспечивает жителей Арктики продовольствием в нужных объемах. По мнению специалистов, решить эту задачу поможет создание специальных агропромышленных объединений – агрокластеров, которые будут сочетать в себе обычное производство и высокие технологии. Такие, как, например, аквапоника – высокотехнологичный способ ведения сельского хозяйства, сочетающий аквакультуру (выращивание водных животных) и гидропонику. Его суть заключается в использовании отходов жизнедеятельности водных животных в качестве питания для растений. Водные животные выделяют азотистые, калийные, фосфорные соединения, углекислый газ, которые при высоких концентрациях становятся токсичным для них самих. После чего бактерии разлагают их на составляющие, которые усваиваются растениями. Химические удобрения здесь не нужны, весь процесс происходит естественным путем и в замкнутом цикле.

Кроме этого, создание агропромышленных кластеров в арктических регионах РФ в корне изменит всю существующую систему северного завоза. В них можно будет не только производить продовольствие, но и хранить продукты, завезенные с материка.

«Мы понимаем, что сегодня есть северный завоз, который на некоторые территории (например, Республика Саха (Якутия)) осуществляется в течение трёх лет, какие продукты выдержат такую долгую доставку? Продуктовая безопасность в Арктике в первую очередь нуждается в создании агропромышленных кластеров, они должны сочетать в себе инновации и образование», – говорит эксперт Экспертного центра ПОРА (Проектный офис развития Арктики), доцент РАНХиГС Александр Воротников.

В то же время, нужно чётко понимать, что создание таких кластеров – очень трудная и непростая задача, тем более, когда речь идёт про Арктику с её непростыми условиями. Уже хотя бы потому, что выращивание тех или иных сельскохозяйственных культур – это непростое и требующее наличия подготовленных кадров, хорошо владеющих соответствующими знаниями и навыками, дело. В нужных количествах их пока на Севере нет, поэтому использование новейших агротехнологий станет определяющим трендом развития арктического агрокомплекса на долгие годы вперед.

 

***

Максим Майоров, специально для GoArctic

далее в рубрике