Читать книгу «Сколль. Холод и мгла» онлайн.
— Следующий фактор успеха — почвы, — Ирина, дождавшись пока все замолчат, продолжила свой доклад. — В проекте «БИОС-3» широко использовалась гидропоника, но мы решили уйти от неё, так как она имеет массу минусов.
— Какие? На гидропонике же полно теплиц работает!
— Это не значит, что у гидропоники нет недостатков. Если по верхушкам пробежаться, — аватар Ирины задумался, приложив руку к подбородку, по всей видимости, поставила на заранее анимированную «паузу», а сама искала информацию. Через некоторое время она очнулась и заговорила, — до шестидесяти процентов питательного раствора не используется и буквально сливается в канализацию, в субстрате заводятся плесневые грибки, одноклеточные водоросли и прочая болезнетворная микрофлора. Периодически его приходится промывать и обеззараживать с помощью не самой полезной для здоровья химии. Сотни метров трубопроводов требуют мощных насосов для перекачки питательного раствора, нередки и аварии из-за гидроудара. Гидропоника требует сложного дорогостоящего оборудования и постоянную балансировку питательных растворов с макро- и микроэлементами и квалифицированного обслуживания. Из-за небольшой оплошности с дозировкой, растения в теплице могут погибнуть за десять, двенадцать часов, а иногда и быстрей. Растворы необходимо обновлять, постоянно проверять их рН и химический состав. Передозировка удобрений — бич гидропоники, приводит к накоплению нитратов в плодах растений и химическим ожогам. Безвкусные, резиновые помидоры и клубника это оно, следствие неверной дозировки. Достаточно?
— Ирина, вы нам про почвы рассказывали. Давайте, к ним и вернёмся.
— Конечно-конечно. В проекте предусмотрено использование всех типов почв. Также мы будем использовать гидропонику, но в отличной от современных систем конфигурации. Мы планируем производить не громоздкие системы, а компактные необслуживаемые гидропонные модули, как автономные, так и поддерживаемые цифровой платформой «Флора». В подобном гидромодуле через контроллеры программируются: оптимальный температурный режим для конкретного растения, температура питательного раствора, влажность воздуха и щелочной баланс рН, коррекция которого происходит путём впрыскивания в воду известкового молочка.
Загрузив необходимый профиль — рассада, вегетация, ночь, день специальный гидромодуль начнёт автоматически поддерживать данный режим. Для анализа и концентрации питательного раствора в модуль встроен кондуктометр, который позволяет изменять состав раствора в зависимости от стадии вегетации. Обеззараживание питательного раствора, а также его насыщение азотом, кислородом и углекислым газом, производится автоматически, благодаря чему возможно снимать до двенадцати урожаев в год.
Гидропонный модуль обслуживается манипуляторами и поддерживает четыре операции — высадку пророщенных семян, перестановку кассет из зоны подращивания рассады в модуль прищипывания верхушек растений и сбор урожая. Гидропонику мы станем применять в аква-культуре, в системах вертикального озеленения, для роста моховых и травяных стенок.
При выращивании овощей и фруктов основной упор будем делать на относительно новую технологию — ионотопонику. Она создана отечественными исследователями в рамках разработки искусственной почвы при моделировании полётов на Марс и применялась для выращивания растений на атомных субмаринах и полярных станциях.
Принцип ионного обмена между субстратом и корнями растений является основой данной технологии. Иониты отдают полезные вещества, а впитывают, наоборот, метаболиты, то есть продукты выделения растений. Субстрат состоит из смеси двух типов синтетических ионообменных смол: катионита и анионита, растворённых в искусственном материале сделанным на основе цеолита. Иониты очень прочные, химически стойкие, не разлагаются при воздействии кислорода и света. Содержат все необходимые для питания растений макро- и микроэлементы. Этих веществ в субстрате в шестьдесят раз больше, чем в самом плодородном грунте!
Скорость обмена корневых выделений с ионами, сконцентрированными в субстрате, напрямую зависит от ряда сложных биохимических процессов, микроклимата, влажности, температуры, вентиляции, степени освещенности и фило-онтогенеза (процесс индивидуального развития организма от рождения до смерти). Субстрат удерживает ионы калия, кальция, магния железа и ряда других соединений, постепенно отдавая их корневым волоскам растений в обмен на продукты распада. В субстрате представлены как микроэлементы, так и макроэлементы, в частности базовые циклы питания азот-фосфор-калий магний-кальций-сера. Передозировка, недокармливание и химические ожоги исключены.
Субстрат как бы выступает в роли опытного «диетолога», под присмотром которого растения получают правильное питание. Достаточно добавить два-три процента субстрата к песку, отсеву, торфу и растению хватит этого на три года. В качестве наполнителей можно использовать гранулированные естественные материалы — торф, чернозём, опилки, пески, сапропель и искусственные — гели, керамзит и вспученный кварцит шарообразной формы.
Плоды растений, выросших на ионитной «почве» в сочетании с бактериальной подкормкой, по вкусу не отличаются от выращенных в естественном грунте, не требуют частых перевалок и пересадок. В стерильной среде создаются благоприятные условия для их хорошего роста и развития, что сводит борьбу с вредителями и болезнями к минимуму.
К сожалению, сухие цеолитовые субстраты довольно дороги и на первых порах будут использоваться ограниченно. Однако существует более дешёвый тип ионитопоники, который предусматривает использование волоконного наполнителя из кварцевого войлока. Обмен между ионами субстрата и выделенными корнями протекает в водной среде путём периодического подтопления лотков снизу.
— Ну а если в двух словах, какие основные преимущества у ионопоники? — спросили Ирину.
— Растения, выращенные на волоконных субстратах, в три раза дешевле своих аналогов на гидропонике. Такие агротехнические приёмы как уход, прополка, рыхление, подкормка здесь не нужны.
— Благодарю, вот бы сразу так объяснили!
— Заканчиваю с почвами. Всё, что я рассказала выше — будущее, мы не сможем произвести необходимое количество субстратов и растворов. Используя чернозёмы, суглинки, супеси и торф в качестве основы будем делать искусственные смеси с глинами, цеолитами, нанокварцем и прочими минералами, добываемыми в пространстве «Свартальфахейма» — агровермулитом, доломитом, гипсом, лангбейнитом. Последний представляет из себя уникальное природное соединение, содержащее все три необходимых растениям элемента питания — калий, магний и серу в легкодоступной для них форме. Семьдесят два типа почвосмесей будут удобряться гумусом и биоуглём, о них стоит упомянуть отдельно.
Биоуголь, он же красный уголь, он же торрефикат — продукт термического распада растительных материалов при температуре не более ста восьмедесяти градусов. Уголь поддерживает рыхлость почвы, улучшает её пористость и проницаемость, позволяя атмосферному воздуху и лучам солнца глубже проникать к корням растений. Красный уголь угнетает развитие насекомых-вредителей и отлично справляется с сорняками, затрудняя прорастание их семян. Гранулированный торрефикат возможно производить из любого органического продукта (отходы деревообработки, сельскохозяйственные отходы, иловые осадки, торф) методом гидротермальной карбонизации под давлением двадцать пять атмосфер. Полученный биоуголь можно добавлять к кормам, обогащать почвенные смеси для повышения эффективности удобрений и увеличения влагоёмкости и рН, и увеличения микробиологического разнообразия.
Торрефикат препятствует развитию паразитарных инфекций и стимулирует прогресс симбиотических взаимоотношений между растениями, грибами и почвенной биотой, значительно улучшает структуру почв для популяций дождевых червей. Вот мы и подошли к червям, которые станут основными поставщиками гумуса для наших фитотронов.
Вермитехнологиями у нас занимается целый отдел. Черви окруженны колониями анаэробных бактерий. Благодаря особым веществам дрилодефенсинам, черви способны переваривать практически все виды органики. Триллионы тонн каменного угля от пятидесяти до восьмидесяти пяти процентов состоят из гумуса, выработанного червями за сотни миллионов лет. Нефть, скорее всего, также образовалась из донных отложений гумуса. Более того, процесс гумификации органических остатков по масштабам вовлечённого вещества не уступает фотосинтезу!
Заглатывая и смешивая в процессе питания органические остатки с минеральными частицами почвы черви переваривают их, обогащая собственной микрофлорой, ферментами, биологически активными веществами. Дождевые черви производят копролиты с высоким содержанием гумуса, макро- и микроэлементов, подавляют развитие патогенной микрофлоры в переработанной почве и органике. Черви разрушают, перемешивая с гуминовыми кислотами, газовые, кислотные, щелочные среды, создаваемые конкурирующими видами бактерий. Обезоруживают их через нейтрализацию гуминовыми кислотами всех агрессивных сред, ядов и токсинов. И потом почвенные бактерии, выйдя из «подземных танков», легко расправляются с конкурентами. Гумус не по зубам другим видам бактерий, потому что у них нет ферментов для переваривания «пищи», законсервированной гуминовыми кислотами. Гумус практически лишен патогенной микрофлоры и имеет период полураспада в тысячу лет.
Культивирование червей в органическом субстрате для получения высококачественного органического удобрения — ключевой элемент функционирования цикла питательных веществ. При скармливании червям органических отходов, мы получаем биогумус с содержанием питательных элементов в десять раз больше, чем в исходной органике, включая водорастворимые формы азота, фосфора и калия. Образующаяся биомасса червей используется для откорма птицы и разведения рыбы, так как содержит до семидесяти процентов белка и более десяти процентов, жиров. Черви замкнут наш биохимический круговорот веществ и дадут возможность организовать безотходный, замкнутый цикл выращивания растений.
Для утилизации органических отходов планируется использовать промышленные линии червя Eisenia foetida, который отличается особой плодовитостью, высокой скоростью роста, продолжительностью жизни, особыми штаммами аэро-бактерий и ферментами. Эти факторы позволят производить био-компостирование любой органики всего за две, три недели.
— Позвольте дополнить Ирину! — это Павел взял слово. — Управляющий центр планирует закупать осадок сточных вод кондитерских и пивоваренных фабрик, растительные остатки нескольких десятков видов растений, свекловичный жом, отработанный грибной компост, промышленные отходы хлопчатника, шлам-лигнин, навоз, птичий помёт с птицефабрик, опилки деревьев лиственных пород и прочую органику, которую могут переработать черви. Миллионы тонн обойдутся нам в копейки.
— Кое-кто ещё и приплатит за то, чтобы вывезли.
— Вот-вот, а из отходов получим ценнейший гумус. Если его гранулировать, Китай будет всё покупать. У них с почвами проблема.
— Давайте всё же дослушаем Ирину, — прервал я.
И Ирина продолжила доклад:
— Использование верми-компостов продлевает в два раза срок эксплуатации тепличных почво-грунтов, ускоряет процесс прорастания семян, снижает стресс от пересадки растений, облегчает получение ранней продукции, стимулирует вегетативный рост, повышая урожайность. Из гумуса можно производить ценнейшие гуминовые препараты, стимуляторы, адаптогены, средства защиты от заболеваний, иммунопротекторы для животных, биологически активные добавки к кормовым смесям и субстратам. Вещества из тканей дождевых червей найдут применение в биомедицине и биокосметике.
Ну что ж, кажется я увлеклась и лишнего наговорила, перехожу к главному — червям свет не нужен! Температура на тёплом ярусе достаточна для их развития. Подготовлен проект производства червей и гумуса в автоматизированных вермиреакторах непрерывного цикла без использования ручного труда, что позволит понизить себестоимость биогумуса на девяносто процентов, а биомассы червей на шестьдесят.