Как вырастить арбуз в самом холодном месте Земли

Ученые 68-й Российской антарктической экспедиции Арктического и антарктического научно-исследовательского института совместно с коллегами из Агрофизического научно-исследовательского института и Института медико-биологических проблем РАН успешно завершили первый эксперимент по выращиванию арбузов на антарктической станции «Восток» — в самом холодном месте Земли.

С использованием беспочвенной технологии «панопоника» за 103 дня на шести растениях удалось вырастить восемь спелых и сладких плодов. Теперь ученые намерены вырастить на станции Восток лесные ягоды.

Благоприятные для растений условия, температуру и влажность воздуха, ученые создали с помощью фитотехкомплекса, специально разработанного Агрофизическим институтом для станции «Восток». При выращивании растений использовали тонкослойный почвозаменитель, питательные растворы и специально подобранное освещение, спектр которого приближен к солнечному свету. Высадку двух сортов скороспелых арбузов, отобранных по высоким вкусовым качествам и способности адаптироваться к низкому атмосферному давлению и дефициту кислорода, произвели в начале апреля. Ручное опыление провели в конце мая — и в июле смогли попробовать первые плоды.

«Помимо научного интереса и прямой практической пользы в виде свежих овощей, ягод и зелени наш совместный проект несет в себе ряд важных дополнительных функций. Оранжерея на станции благоприятно воздействует на эмоциональное состояние полярников, многие месяцы находящихся в обособленном коллективе, в условиях полярной ночи, низких температур и ограниченного жизненного пространства. Выращивание растений на всех российских полярных станциях обсуждается давно, требуется точный расчет эффективности и стоимости этого. Текущие эксперименты позволяют создать базу для расчета необходимых площадей, количества посадочного материала, количества и квалификации специалистов. Работы в этом направлении будут продолжены»,— пообещал директор Арктического и антарктического научно-исследовательского института Александр Макаров.

«По сравнению не только с отечественными, но и с зарубежными аналогами наша система выращивания растений демонстрирует высокие показатели производительности и качества выращенной продукции при довольно низких энергозатратах на единицу площади. Ученые Агрофизического института предлагают наиболее адаптированные к месту размещения фитотехкомплексы и посадочный материал, а главное — помогают управлять процессом выращивания сельскохозяйственных культур в этих системах, в том числе в суровых условиях Антарктики»,— подчеркнул директор Агрофизического научно-исследовательского института Юрий Чесноков.

«Данные о физиологическом состоянии полярников на антарктической станции “Восток” — об их реакции на присутствие растений и влиянии последних на психолого-эмоциональную составляющую жизнедеятельности коллектива — бесценная основа для формирования условий проживания людей в замкнутых системах на будущих космических станциях на Луне и других планетах»,— отметил директор Института медико-биологических проблем РАН Олег Орлов.

«Технология выращивания растений в наших фитотехкомплексах разработана таким образом, чтобы с ней могли работать неспециалисты. Это заметно расширяет спектр ее применимости. Вариативное пространственное техническое решение комплекса может быть адаптировано практически под любое пространство. Различного вида одно- и многоярусные стеллажи, вертикальные конструкции, приборы для регуляции условий воздушной среды в зоне роста можно компоновать исходя из параметров будущего растения — это своего рода конструктор. Такие фитотехкомплексы можно с успехом применять для выращивания сельскохозяйственных, лекарственных и декоративных растений не только на полярных станциях, но и в местах проживания и работы людей, даже в школьных и студенческих столовых, кафе и ресторанах. Работоспособность системы выращивания растений проверена в самых суровых условиях»,— радуется научный руководитель эксперимента, заведующая отделом светофизиологии растений и биопродуктивности агроэкосистем Агрофизического научно-исследовательского института Гаянэ Панова.

«Результаты эксперимента впечатляющие: нам удалось вырастить самые южные арбузы в самых суровых условиях Антарктиды, по вкусу и аромату не хуже домашних! Размер плодов до 13 см в диаметре, вес — до 1 кг. Естественно, все полярники были рады вспомнить вкус лета. Даже наблюдение за всходами, ростом, появлением плодов и их увеличением доставляло позитивные эмоции. Агрофизический институт нас предупреждал еще на стадии заказа, что арбуз самое “капризное” растение, но мы все равно выбрали его — чем сложнее задача, тем она интереснее. В ближайшее время мы ожидаем не менее внушительный урожай огурцов»,— поделился результатами своего труда ведущий геофизик Арктического и антарктического научно-исследовательского института на станции Восток Андрей Тепляков.

На следующем этапе ученые планируют отработать технологию выращивания в самой холодной точке планеты ежевики, голубики и земляники.

Совместный эксперимент «Растения» по выращиванию овощных культур на станции «Восток» проходит с февраля 2020 года. Ранее успешно отработана система выращивания 80 сортов различных листовых и листостебельных овощных культур. В прошлом сезоне на станции выращено 28,5 кг низкорослого томата двух сортов и 9 кг перца из расчета на 1 кв. м. Среди листовых овощных культур выращиваются щавель, руккола, листовая капуста, кресс-салат, листовые горчица и репа, салатные культуры, амарант, мангольд, портулак, петрушка, укроп, базилик, шпинат и другие. По сравнению с современными тепличными комплексами, использующими гидропонные технологии с искусственной досветкой и регулируемыми условиями микроклимата, урожайность наиболее приспособленных листовых и листостебельных овощных культур в нашем фитокомплексе-оранжерее в 1,2–2 раза выше.