Главная » Архив » №1 2014 » Аэропонные технологии перспективы производства оздоровленного семенного картофеля

Аэропонные технологии перспективы производства оздоровленного семенного картофеля

Юрий Мартиросян, руководитель группы аэропонных технологий выращивания растений ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии Россельхозакадемии, заведующий лабораторией биохимической физики и инженерии метаболизма растений ИБХФ РАН, кандидат биологических наук

Однажды Председателя Правительства РФ Дмитрия Медведева пригласили на экскурсию по передовому подмосковному агропредприятию и показали, как выращивается семенной картофель в гидропонных установках. Опытный руководитель, побывавший в лучших хозяйствах России и зарубежья, с удивлением воскликнул: «Я в первый раз вижу, что картофель растет не под ногами, а над головой!». Между тем история этой технологии началась еще в 70-е годы прошлого столетия...

В то время в Москве был только что создан институт приклад­ной и молекулярной генетики. По объективным причинам помещения для выращивания пробирочных растений и лаборатории были от­делены друг от друга. Шли празд­ничные дни, и так получилось, что вегетационная комната какое-то время оставалась закрытой. Когда же сотрудники вошли в помещение, с огромным удивлением обнару­жили, что в пробирках у растений картофеля появились маленькие клубеньки. Причиной этого стали длительные низкие температуры и отсутствие света. Микроклубни, полученные в пробирках, прове­рили на всхожесть, провели гене­тический анализ - видимых изме­нений в генотипе и фенотипе не обнаружилось! Тогда профессор

О.   С. Мелик-Саркисов выдвинул идею выращивания растений и по­лучения оздоровленных семенных миниклубней картофеля в искус­ственных условиях, без примене­ния почвы или других заменителей.

Таким образом, в конце вось­мидесятых годов в лаборатории безвирусных культур ВНИИ сель­скохозяйственной биотехнологии ВАСХНИЛ были разработаны бес- субстратные гидропонные техно­логии и установки для получения миниклубней оздоровленного се­менного картофеля. Они стали популярны не только в Советском Союзе, но и за рубежом.

                                                                                                                                                                              

Аэропоника - высокотехнологичный способ бессубстратного культивирования растений на специально подобранных питательных растворах. Благодаря самым передовым научным разработкам, она становится важным агротехническим средством, позволяющим повысить выход оздоровленного посадочного материала картофеля, а также многих других культур.

В начале двухтысячных годов ученые лаборатории приступили к разработке более эффективных - аэропонных технологий и устано­вок для получения миниклубней.

Во ВНИИ сельскохозяйствен­ной биотехнологии разработана и сконструирована серия универ­сальных аэрогидропонных и аэропонных установок. Эти установки используются для адаптации оз­доровленных методом апикальных меристем пробирочных растений, для их размножения и укорене­ния, а также последующего до­ращивания различных растений, в том числе и сельскохозяйствен­ного назначения. Благодаря тех­ническому прогрессу, появлению микропроцессорной техники и ми­кродатчиков, микрораспылителей, новейших энергосберегающих, сбалансированных по спектру ис­точников искусственного осве­щения, аэропонные технологии в растениеводстве оказались эконо­мически выгодны и востребованы.

Аэропоника позволяет на огра­ниченных посадочных площадях выращивать значительно боль­шее количество растений, чем в открытом грунте или в теплице. Отсутствие между всходами кон­куренции за питание и свет по­зволяет загущать посадки. Кроме того, отсутствие грунта исключает стерилизацию субстрата, борьбу с сопутствующими болезнями и упрощает уход за растениями.

Применение современных пи­тательных растворов способствует значительному увеличению выхо­да оздоровленных миниклубней. Разработки в области проекти­рования технологических систем выращивания позволяют не толь­ко размещать растения на одном уровне, компактно, но и рацио­нально заполнять объем использу­емых помещений путем создания дополнительных ярусов, тем са­мым экономя рабочую площадь и повышая выход готовой продукции.

Важным методическим при­емом является использование новых источников облучения рас­тений - светодиодов с заданными параметрами, что дает возмож­ность резко сократить энергоза­траты в силу высокой светоотдачи, отсутствия в спектре излучения ин­фракрасной составляющей, дли­тельного рабочего ресурса и регу­ляции спектра излучения.

Хотя стоимость оборудования для бессубстратной технологии культивирования растений пока от­носительно высока, очевидно, что у нее большое будущее, и в пер­спективе многие ныне традицион­но выращиваемые культуры будут широко производиться с помощью аэропоники. На данный момент технология однозначно экономи­чески эффективна для получения оздоровленных миниклубней се­менного картофеля.

Сегодня большинство произ­водителей семенного картофеля хорошо понимают, что крупно­масштабное производство оздо­ровленного семенного картофеля невозможно без повсеместного и широкого применения новейших разработок в области сельскохо­зяйственной биотехнологии. Мощ­ные биотехнологические комп­лексы на основе аэропонных технологий выращивания растений, оснащенные современным обору­дованием, обеспечат оздоровле­ние, диагностику и отбор исходных пробирочных растений, размноже­ние, выращивание и получение вы­сококачественных, оздоровленных миниклубней картофеля. Эффек­тивность любой технологии выра­щивания растений определяется возможностью регуляции каждого этапа их роста и развития.

Аэропонный способ выращивания растений позволяет гораздо более тонко регулировать ус­ловия абиотической среды, чем традиционные способы и технологии открытого грунта и даже абиотическая среда теплицы. Возможность опе­ративной регуляции среды функционирования корневой системы является одним из важней­ших преимуществ аэропонных технологий. С помощью оптимально подобранных факторов минерального питания, спектрального состава света, температуры (как вокруг листовой поверх­ности, так и в корневой зоне растений) можно управлять метаболизмом растений, ускорять от­ток сахарозы из хлоропластов в клубни. И таким образом реально ускорить накопление крахмала в клубнях и многократно увеличить качество и количество урожая в виде миниклубней.

В итоге с одного куста, при соблюдении всех условий технологии, можно собрать 50-120 мини­клубней весом по 5-30 граммов в зависимости от сорта. В отдельных экспериментах были по­лучены результаты, позволяющие сделать выво­ды о том, что природный потенциал растений в действительности выше и колеблется в преде­лах 250-300 миниклубней с одного куста. Все зависит от длительности вегетации, условий вы­ращивания и сорта картофеля.

В настоящее время стоимость одного мини­клубня составляет порядка 8-15 рублей, цена зависит от масштаба и степени автоматизации производства.

Существует предубеждение, что в аэропонных комплексах легко проходит инфицирование посадочного материала. Но здесь предполага­ется посадка исключительно оздоровленных, сертифицированных микрорастений. Отсут­ствие переносчиков и субстрата, а также со­блюдение всех параметров культивирования на практике гарантирует высокий результат.

Экономические расчеты показывают эф­фективность и целесообразность широкомас­штабного внедрения аэропонных технологий в семеноводство картофеля.

В частности, в г. Павловский Посад Москов­ской области, на основе наших разработок и при непосредственном руководстве наших специалистов, создан не имеющий аналогов в мире аэропонный биотехнологический ком­плекс. Посадочная площадь комплекса со­ставляет 1200м2, с производительностью до 1,5 млн. миниклубней в год. Также имеется питом­ник микроразмножения и адаптации зеленых черенков для дальнейшей пересадки в аэро- понные установки. Организована и работает лаборатория микрочеренкования мощностью 300000 пробирок в год.

№1 2017
№1 2017