В рамках первого года работы научного центра «Агротехнологии будущего» российские ученые из ФИЦ биотехнологий РАН создали опытно-промышленную автоматизированную вертикальную ферму с применением нового подхода — динамического светодиодного освещения с сортоспецифичными режимами. Такая ферма даст в десять раз больше семенного материала картофеля в год.
Из-за сложной эпидемиологической ситуации сельскохозяйственное производство сильно пострадало. Кроме того, производству всегда мешают вредители и погодные условия. Разработанная учеными ферма позволит вывести на уровень рентабельности даже такую культуру, как картофель, и производить безвирусный семенной материал в полностью контролируемых условиях, добиваясь до шести урожаев в год.
«Существующие на рынке на сегодняшний день вертикальные фермы не предназначены для выращивания востребованных сельскохозяйственных культур — это экономически не выгодно, существующие технологии окупаются только для дорогих культур, например клубники. Наша же разработка полностью рентабельна и позволяет выращивать в промышленных масштабах культуры с низкой маржинальностью», — отметил специалист по развитию и агросопровождению проекта, старший научный сотрудник ФИЦ биотехнологии РАН Дмитрий Кравченко.
Российские ученые представили первый экспериментальный образец автоматизированной вертикальной фермы — прикладной результат работы по проекту «Умная» сити-ферма», начатой в 2020 году. В центре Москвы на базе ФИЦ биотехнологии РАН исследователи вырастили оздоровленный исходный материал картофеля для дальнейшего размножения в поле.
Вертикальная ферма состоит из модульных стеллажей с автоматизированной системой многоканального светодиодного освещения и полива, а также набором датчиков микроклимата и параметров субстрата, из которого растения получают питательные вещества. Уникальная особенность — индивидуально настраиваемое LED-освещение с разным спектральным составом, предпочтительным для конкретных сортов и для разных периодов роста растений.
Комплекс позволяет выращивать продукцию с более чем десятикратным превышением продуктивности с 1 м2 в год. Это стало возможным благодаря раскрытию природного потенциала сортов в контролируемых условиях вертикальной фермы, которые не зависят ни от климата, ни от погоды, ни от рисков заражения.
«Мы хотели создать, с одной стороны, универсальный, а с другой — многофункциональный инструмент, позволяющий раскрывать природный потенциал сортов, повысить их продуктивность и качественные показатели. Мы использовали природоподобные технологии и управляемое светодиодное освещение, не внося при этом каких-либо генетических модификаций. Наш комплекс экономически выгоден для промышленного выращивания востребованных культур. К тому же это экологически безопасное и безотходное производство», — рассказал об исследовании руководитель проекта кандидат биологических наук Василий Зотов.
В настоящее время ученые заняты формированием баз данных и анализом влияния управляемого освещения на выращивание различных культур — от стадии in vitro до получения саженцев и готовой продукции. Изучается влияние контролируемого освещения на биосинтез вторичных метаболитов у разных сортов растений, в том числе в последующих поколениях. Также в планах ученых на следующий год — разработка технологии управляемой вегетации томатов и перца.
«Еще одной особенностью вертикальной фермы и разработанной нами технологии управляемой вегетации является универсальность — систему легко можно перестроить под конкретную задачу, подобрать и автоматически настроить необходимое освещение и другие параметры выращивания целевых растений – картофеля, свеклы или даже пшеницы», — подчеркнул Дмитрий Кравченко.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
