Професію майбутнього студенти опановують вже сьогодні

Гідропоніка. Термін, знайомий усім, хто в дитинстві читав науково-популярну фантастику. Але в наш час гідропоніка ніяка не фантастика, а буденність. Майже всі салати, більша частка овочів, які ви бачите в магазинах, вирощуються за технологіями гідропоніки. Студенти кафедри загального землеробства ЦНТУ мають унікальну можливість вивчати гідропоніку в єдиній на всю Україну геокупольній лабораторії.

Наукова лабораторія лабораторія-теплиця у вигляді геодезичного куполу, розташована на території вегетаційного комплексу кафедри загального землеробства Центральноукраїнського національного технічного університету з’явилась за ініціативи старшого викладача кафедри, кандидата сільськогосподарських наук Миколи Ковальова.

На кафедру загального землеробства Микола Ковальов прийшов у 2018 році, пропрацювавши до цього багато років у різних виробничих організаціях. За першою освітою – еколог, він закінчив аспірантуру при кафедрі загального землеробства ЦНТУ, захистив дисертацію на тему агроекологічних властивостей ґрунтів у Державному аграрному університеті в Дніпрі (теперішня назва: Дніпровський державний аграрно-економічний університет).

Одні з дисциплін, які студентам кафедри загального землеробства ЦНТУ викладає Микола Ковальов, називаються «Овочівництво» та «Плодівництво». Для вивчення предметів, пов’язаних із технологіями вирощування овочів, ягід, фруктів потрібно багато практики. Потрібна лабораторія, де студенти могли би власноруч практикувати вирощування рослин від зернятка до готового плоду, практикувати щеплення, селекцію. Отже…

«Щоб стати більш-менш нормальним фахівцем у будь-який галузі, потрібен практичний досвід. Це аксіома. Агрономи, екологи – люди, безпосередньо пов’язані із практичною діяльністю. У нас також є формули і розрахунки, але без практичних навичок від них користі не багато, – говорить Микола Ковальов. – Спочатку я хотів побудувати звичайну теплицю. Але коли ми обговорили цю тему із Миколою Івановичем Мостіпаном, завідуючим нашою кафедрою, то вирішили, що потрібно створити таку лабораторію, яка не втратить своєї актуальності й за 5-10 років. Баштові теплиці, односкатні теплиці все одно відходять у минуле. Зараз найбільш прогресивними є купольні теплиці. Тому ми вирішили створити нашу теплицю у формі геодезичного куполу. Тут можна суміщати ґрунтове вирощування та гідропонне вирощування».

Теплиця унікальна у тому, що університетських навчальних лабораторій у вигляді купольних теплиць в Україні більше немає. У нас в країні купольні теплиці іноді люди використовують на присадибних ділянках, а от університетська навчально-дослідна лабораторія такої форми є лише на кафедрі загального землеробства ЦНТУ.

Геодезичний купол має багато переваг у порівнянні з теплицями класичних форм. На купол припадає менше вітрове та снігове навантаження, купол забезпечує приблизно однакове освітлення протягом усього дня, незалежно від кута сонця на небосхилі.

«Звичайно, ідеальне місце для купольної теплиці – дах будівлі кафедри, – розповідає Микола Ковальов, – але у такому випадку технічно виникли б проблеми із доступом до лабораторії. Тому ми вибрали потрібне місце, вимірявши за допомогою люксметру точку із найкращим освітленням. Розрахували теплове навантаження (об’єм куполу, який ми могли б обігріти нашим тепловим вентилятором) та вирахували розміри теплиці. Тут майже все обладнання, за деяким виключення, споживає дуже мало енергії. Класична теплиця із таким самими корисним об’ємом витрачала б набагато більше енергоресурсів.

Більшу частину обладнання для теплиці зробили самі. Каркас куполу вкритий плівкою, стійкою до ультрафіолету, вона не так швидко руйнується, як плівка без світло стабілізуючого покриття, тому ресурсу верхнього шару має вистачити роки на три-чотири. Коли в теплиці проводяться дослідження, в холодну пору року температура всередині куполу примусово підтримується від +12 до +25 градусів за Цельсієм. Влітку температура може підніматися до +40, тому потрібно вмикати вентиляцію. Керування температурним режимом здійснюється автоматично. В принципі, теплицю обслуговує одна людина, якій раз на три-чотири дні потрібно контролювати робочі параметри обладнання».

Гідропоніка

В теплиці-лабораторії студенти кафедри загального землеробства ЦНТУ проводять практичні зайняття в межах курсу «Загальне овочівництво» та здійснюють дослідження за своїми науковими та магістерськими роботами.

Зокрема, обладнання купольної теплиці дозволяє вирощувати за технологією гідропоніки рослини від саджанця до плодоносної культури. Крім цього, студенти вчаться робити щеплення та схрещувати рослини.

Гідропоніка, якщо спрощувати, – це назва технології вирощування рослин без ґрунту, на поживних розчинах.

«За останні 20 років гідропоніка стала звичним явищем, – розповідає Микола Ковальов. – В Японії майже усі овочі вирощують на гідропоніці. Країни Близького Сходу вирощують овочі серед пісків, використовуючи технології гідропоніки та крапельного зрошення. Наскільки мені відомо, в Україні приблизно третина агропромислових компаній, які займаються захищеним ґрунтом, працюють на гідропоніці та аеропоніці. Практично всі салати у нас вирощують на гідропоніці. Відсотків 90 огірків та помідорів, які ви бачите в магазинах – це гідропоніка.

Критики цієї технології вважають, що гідропоніка не екологічна, хоча, насправді, вона більш екологічна, ніж традиційне вирощування в землі, оскільки не потребує величезної кількості добрив та засобів захисту рослин, які являють собою отруйні речовини.

При гідропонному вирощуванні ви заздалегідь розраховуєте необхідну кількість кожного елементу у поживній речовині, та додаєте до розчину стільки елементів, скільки потрібно для вирощування певної культури на певному етапі її розвитку, в залежності від пори року. При гідропонному вирощуванні немає нітратів, немає важких металів. Це екологічно чистий спосіб вирощування будь-де, особливо там, де є проблеми із ґрунтом. В Україні вже настільки виснажили чорноземи, що їх потрібно законсервувати років на 50-100 для відновлення. Моя думка: за гідропонікою майбутнє».

В теплиці студенти вивчають технологію проточної гідропоніки (Nutrient Film Technique, NFT, «Система поживного слою»), технологію глибинних культур (Deep Water Culture, DWC), технологію утворення поживного туману за допомогою ультразвуку (УЗТ-аеропоніка).

Проточна гідропоніка найбільш поширена. Насос безперервно прокачує поживний розчин через замкнену систему, підживлюючи коріння рослин. Розчин: вода та мінеральні солі, контролюється по солеміру та рН-метру, а вся система працює автономно.

Минулого року студенти кафедри загального землеробства (разом зі своїм науковим керівником – Миколою Ковальовим) проводили дослідження, пов’язані із різними сортами полуниці, й вирощували в колонах системи вертикальної гідропоніки полуницю: від розсади до стиглих ягід.

На початку 2021 року за допомогою гідропонічних систем студенти досліджували вплив поживного розчину на різні гібриди огірка, потім робили щеплення між рослинами та намагалися вивести гібрид, який був би більш стійким до шкідників в аграрному землеробстві та споживав би менше води.

За технологією DWC студенти вирощували (а потім – схрещували) гранати різних сортів.

За словами Миколи Ковальова, практичні дослідження в лабораторії-теплиці надзвичайно допомагають студентам, які займаються науковими тематиками. Студентам потім набагато простіше публікуватися у наукових журналах, виступати на наукових конференціях, захищати свої роботи на студентських наукових конкурсах, коли вони мають результати власних лабораторних досліджень.

На зимовій сесії 2021-22 навчального року захищатиме дипломну наукову роботу магістрантка Миколи Ковальова, й це буде перший магістерський диплом на кафедрі загального землеробства ЦНТУ, виконаний за тематикою гідропоніки за основі дослідів, повністю проведених в купольній теплиці кафедри.

Надалі таких випускників ЦНТУ, що спеціалізуються на технологіях гідропонного вирощування, ставатиме більше. Державний центр зайнятості Міністерства соціальної політики України називає спеціалістів із гідропоніки однією з «професій майбутнього», тобто спеціалістами, які будуть надзвичайно затребувані на ранку праці через декілька років. Не виключено навіть, тоді в університетах з’явиться окрема спеціальність «Гідропоніка». А поки що, завдяки унікальній лабораторії у вигляді геокупольної теплиці, студенти кафедри загального землеробства ЦНТУ можуть навчитися професії майбутнього вже сьогодні.

Підготував Олександр Виноградов

Фото Миколи Ковальова