Волгоградский ученый разработал технологию производства качественных сеянцев
Зеленью покрыта лишь 1/100 региона
– Денис Сергеевич, в описании вашего проекта указано, что технологию можно использовать в питомниках для производства посадочного материала, необходимого для лесовосстановления. Почему вы выбрали именное такое направление работы?
– Дело в том, что на электроэнергетическом факультете нашего вуза мы занимаемся перспективными разработками с применением электрической энергии и электрооборудования. Многие сельскохозяйственные культуры уже исследованы, а отрасль лесного хозяйства с древесными и кустарниковыми растениями учеными аграрных университетов не разрабатывалась. Мы обладаем умениями и навыками, а главное – разработками и установками авторского изготовления, которые имеют охранные документы. И мы хотим развивать защитные насаждения для агролесомелиорации как нашего региона, так и в целом России.
– Значительная часть защитных насаждений в нашей стране была заложена еще в сталинский период. Как вы оцениваете то, что осталось?
– Надо сказать, что лесной фонд страны распределен неравномерно, в зависимости от климатических условий и экологических факторов. Наибольшие площади зеленых насаждений (< 70 %) расположены в 5 регионах – Иркутская область, Приморский край, Костромская область, Республика Коми, Пермский край. Наряду с лидерами есть и малолесные субъекты, расположенные в зоне с сухим климатом, недостаточным атмосферным увлажнением.
– Это Волгоградская область?
– Да, она входит в их число с показателем менее 1 %. Состояние рекреационных-озеленительных посадок говорит об угрозе экологического равновесия на огромных территориях, возможном разрушении природных ландшафтов, деградации почв, ухудшении водного режима, загрязнении окружающей среды и так далее. В таких условиях особую важность приобретают мероприятия по реконструкции зеленых насаждений.
– Но для этого нужны семена с высокими посевными качествами...
– Да. Исследователями доказано, что при длительном хранении семена древесных растений довольно быстро теряют всхожесть – до 20 % и более, поэтому лесные питомники по выращиванию посадочного материала вынуждены применять семена низкого качества (2-го и даже 3-го класса), повышая норму высева. Поэтому вопрос по воспроизводству лесных насаждений актуален в настоящее время и подтвержден стратегией развития лесного комплекса России до 2030 года.
Засуха, вредители и шквальный ветер
– Почему семена деревьев плохо прорастают в естественной среде? С чем это связано? Климатические изменения?
– Действительно, произрастание семян в полевых условиях значительно хуже, чем в лабораторных. Это связано с различной степенью увлажнения почв, а также присутствием патогенных микроорганизмов, дроблением и травмированием семян при посеве. Кроме того, степень всхожести семян во многом зависит от погодных условий. Наблюдения за изменением климата в последние пять лет показывают, что резкие смены температурного режима, засухи и проливные дожди, имеющие большую продолжительность и нарушающие рост растений, порывистые ветры, близкие к шквальным, значительно снижают качество посадочного материала. Высокий процент вредителей, сильное задернение и обедненность почв негативно влияют на будущие сеянцы. Поэтому важно не только обновлять породный состав лесозащитных насаждений, но и повышать приживаемость сеянцев древесных пород в условиях ухудшения климатических и лесорастительных условий.
– Что касается пород деревьев – что именно нужно корректировать?
– В засушливых регионах требуется введение в состав защитных насаждений долговечных и быстрорастущих пород, к примеру – робинии обыкновенной. Она широко используется в защитном лесоразведении, при укреплении песков, при облесении балок и оврагов. К слову, в Волгоградской области на долю робинии приходится 73 % от общей площади насаждений.
– Много сажают хвойных деревьев, но так ли они полезны?
– Пусть они вырабатывают меньше кислорода, чем их лиственные собратья, но сосны, ели, лиственницы и туи, над которыми мы тоже проводим ряд исследований, выделяют в воздух полезные летучие вещества – фитонциды. Они обладают способностью убивать вредные микроорганизмы. Поэтому в хвойных лесах в 2 раза меньше бактерий, чем в лиственных. И не стоит забывать об эстетическом виде хвойников в любое время года.
Фитооблучаем с пользой
– Правда ли, что теперь выращивание деревьев в закрытом грунте стало самым популярным направлением?
– Применение посадочного материала в лесном хозяйстве, выращенного по технологии закрытой корневой системы, – приоритетное направление для создания искусственных лесонасаждений на территории России. Поэтому сейчас прорабатываются вопросы, связанные с агротехникой и технологиями выращивания древесных пород основных лесных культур в закрытом грунте.
– Как работает ваш облучатель, как он помогает семенам прорасти, а сеянцам – набрать зеленую массу?
– Для проведения исследований был собран прототип облучательной установки с использованием фитооблучателей со светодиодами с длиной волны от 360 до 660 нм. В ходе опытов мы изучали отклик древесных растений на режимы досвечивания, оценивали качественные показатели развития корня, стебля и набор высоты. Проведенные исследования позволяют нам определить требования к благоприятным спектральным характеристикам источников оптического излучения, обеспечивающих максимальные качественные показатели развития сеянцев древесных растений. Это позволяет говорить о создании агротехнологии с применением автоматизированного управления.
– Где и в каких целях может применяться такое оборудование?
– Это оборудование можно использовать и адаптировать для вынашивания любых культур как в личных, так и в производственных условиях. А также проводить исследования по влиянию спектральных составов в научных и образовательных учреждениях. Наша разработка на данный момент проходит производственные испытания и отладку всех режимов работы для исключения ошибок программирования.
– Насколько это оборудование дорого в изготовлении?
– Изготовление подобного оборудования – дорогостоящая процедура, на рынке таких разработок, дошедших до стадии продаж, единицы, но цена аналогов превышает стоимость нашей установки в 5 и более раз! Мы применяем объемное досвечивание в отличие от стандартного верхнего. Коллектив получил патент на данные разработки и такого рода компоновку оборудования. К нам поступают заявки на тестирование фитотрона в условиях хозяйств и научных институтов с целью коммерциализации, но пока данная разработка находится в единичном экземпляре и изготовлена для написания диссертационной работы. Как только мы полностью докажем наши исследования, планируем выйти на рынок продаж.
Сажать деревья и расти вместе с ними
– Наверное, посадочный материал, получаемый с использованием вашей технологии, может быть востребован не только для лесовосстановительных работ, но и для озеленения городских пространств – ведь сегодня в областной столице, в других муниципалитетах активно закладывают новые зеленые зоны?
– После первых опытов осталось много образцов, но уничтожать их я не захотел. На собственном участке мы с семьей разбили делянки и высадили сеянцы, чтобы наблюдать за ними в естественных условиях. Прошел год, и у меня родился социальный проект, мы начали передавать молодые растения в социальные учреждения и высаживать их вместе с детьми в садиках, школах и просто во дворах и парках. Идея была в том, чтобы каждый ребенок имел «свое» дерево. Сначала он его сажает своими руками, а потом ухаживает за ним, изучает и наблюдает. На данный момент высажено уже более 1500 тысяч деревьев. Я собираюсь продолжать экологический проект вместе со своей семьей. Сейчас высадки на приусадебном участке ждут 1000 новых сеянцев.
– Целесообразно ли готовить таким образом посадочный материал для предприятий, занятых промышленным садоводством? Ведь далеко ходить не нужно – в регионе есть крупный производитель соков и сырья для него – может ли эта разработка быть им интересна?
– Мы готовы к совместным научным исследованиям и помощи. Но производителям тяжело уйти от стандартной технологии, где применяют химикаты, ускоряющие рост и борющиеся с вредителями, и перейти к еще не до конца изученной электрической и оптической технологии, где мы активизируем биологические потенциалы семян и растений, помогая им расти, как они хотят, «играя» с показателями – ускоряя или притормаживая определенные фазы для продуктивности. Если кто‑то заинтересуется нашей технологией – милости просим, мы открыты для всех!
«Наши разработки нужны стране»
– Что вам дала победа в федеральном конкурсе, кроме приятных эмоций?
– Благодаря этому на нас уже выходят много неравнодушных ученых, которые помогают нам, а мы – им, например, с решением конструкторских ошибок и постановки исследований. Конкурс позволил привлечь финансирование от Минобразования России и Росмолодежи для выхода в конечную фазу опытов и закупки недостающего оборудования. Мы проходим стажировки на ведущих президентских образовательных платформах и знакомимся со специалистами разных уровней. А главное – победа дает нам понимание, что волгоградские разработки ценят на федеральном уровне, они нужны нашей стране.
– Какие цели ставите перед собой как молодой ученый?
– Мечтаю, чтобы мои разработки были приняты в питомниках как новая технология с применением «чистой биологии» при выращивании древесных культур и все больше городских пространств и особенно возле памятников истории были озеленены деревьями, выращенными по нашим рекомендациям. Мы должны оставить нашим детям больше зеленых пространств после себя – это очень важно.
Марина Злобина. © Фото: ИД «Волгоградская правда» / архив.