Чем искусственная почва, созданная учеными для межпланетарных нужд, превосходит натуральную?
ГДЕ-ТО в конце 60-х годов прошлого столетия вышла книга «Год в «Звездолете». Авторы ее биолог Андрей Божко и журналистка Виолетта Городинская. Произведение — не фантастика. Это рассказ об эксперименте, который ставился в те годы. Три человека целый год провели в герметическом помещении, имитирующем кабину космического корабля. Испытывалась не только работа систем жизнеобеспечения экипажей кораблей, но и возможности человеческого организма переносить длительные космические полеты. Начался эксперимент 5 ноября 1967 года. Среди его участников был и автор названной книги. Андрей Николаевич скрупулезно и детально описал почти каждый день, проведенный в «Звездолете». Значительное место отведено и опытам в оранжерее космического корабля. «Огуречная трава, — писал биолог, — из всех растений самая урожайная. К концу вегетации мы получаем ее около четырех килограммов с одного квадратного метра посева за 14 световых дней. Посевная площадь нашего космического огорода — семь с половиной квадратных метров. Почва «грядок» внешне похожа на песок. На самом же деле — это смесь органических смол, которые снабжают растения элементами минерального питания».
В космической оранжерее росли хибинская капуста и кресс-салат, огуречная трава и укроп. За год эксперимента удалось получить десять урожаев! Десять! Причем без смены удобрений и регенерации почвенного субстрата.
Такие космические «огороды» были потом на многих рукотворных звездах-планетах, на которых проводились длительные экспедиции. В частности, на станции «Салют-4», где несли космическую вахту Алексей Губарев и Георгий Гречко. Газета «Известия» писала, что первопроходцам «больше всего радости доставляет их «космический огород», расположенный «на потолке» переходного отсека».
Конечно, и в газете, и в книге ни слова не сказано, кто создатели тех грядок и уникального грунта из смеси органических смол. Почему? Объяснять не надо. Но уже почти полвека прошумело со дня начала эксперимента, давно сняты все запретительные грифы. Однако и теперь не все наши земляки знают, что тот субстрат изготовили белорусские ученые. Среди них был и нынешний академик, доктор химических наук, профессор Владимир Солдатов, который сейчас трудится в Институте физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси. Владимир Сергеевич вспоминает:
—Уже в 60-е годы в Советском Союзе существовала программа полетов на Марс. Это была большая и очень секретная программа. Ее курировал сам Сергей Королев. В частности, в рамках этой программы и разрабатывался ионитный субстрат, называемый ныне «Биона». Я в то время трудился в Институте общей и неорганической химии Академии наук Беларуси. И данную тему мы вели с Институтом экспериментальной ботаники.
Если коротко, то группе ученых, которые работали на космос, надо было решить несколько задач. И прежде всего решить вопрос с искусственной почвой, что может послужить основой для нее? О земном грунте и речи не велось. Естественная почва — далеко не идеальная среда для жизни растений. За многие века существования биосферы все произрастающее на нашей планете просто приспособилось к существованию на полуголодном пайке, так как в почве мало нужных питательных веществ. Всего доли процента. Критически мала и ее обменная емкость. Следовательно, надо было искать ей замену. И она была найдена. Если посмотреть на нашу почву глазами химика, то это естественный ионит, химическая губка, но очень слабая по сравнению с искусственными полимерными ионитами. А они уже были. В те годы появилось большое количество органических смол, и ряд ученых стал применять некоторые из них, в частности, ионообменные, обладающие высокой сорбционной способностью, в качестве субстрата для гидропоники. На них и обратил внимание Владимир Солдатов, как исследователь, специализирующийся в области термодинамики процессов ионного обмена.
Но выбор выбором. А путь к конечному продукту был тернист. Обо всем рассказать — газетной полосы не хватит. Приведу только один факт. Для того чтобы превратить в искусственную почву килограмм ионитов, пришлось в первоначальном варианте пропустить через них 700 килограммов раствора, в котором было всего 0,2 процента необходимых растению веществ. Способ, мягко говоря, был недостаточно технологичным. Но в процессе поиска все наладилось. Даже была решена такая уникальная задача: на ионитной почве растение автоматически получает те питательные вещества, в которых нуждается, в тех же количествах, которые «требует» корень. И первая в мире полноценная синтетическая почва была создана. Только потом минским ученым сообщили, что у них были конкуренты и предшественники. Но звезда удачи улыбнулась только им.
После успешного эксперимента и хвалебных публикаций создатели космических «грядок» не возгордились и не остановились на достигнутом. Они создали новые типы субстратов на основе волокнистых ионитов, усовершенствовали технологии их получения. Одним словом, появилась искусственная почва, способная много лет работать без перезарядки в любых условиях, даже при отсутствии гравитации. Почва, состав которой можно точно контролировать и регулировать. Почва, о которой любой биолог или практик-растениевод может только мечтать. Газета «Советская Белоруссия» в марте 1970 года писала: «Содержание питательных веществ в ней больше, чем в лучших почвах, примерно в сто раз! Это настоящий аккумулятор плодородия. Кроме всех известных достоинств, она может служить прекрасным удобрением. Добавка всего лишь одного процента этой «смолы» к обычному песку делает его вполне пригодным для земледелия. Значит, и пустыни можно превратить в плодородные».
— Как ни странно, но нам отказали поначалу в выдаче авторского свидетельства, — говорит Владимир Сергеевич, — потому что в Советском Союзе оно выдавалось по двум признакам: новизна и полезность. С новизной все было в порядке, а вот с полезностью засомневались. Тогда все работы, связанные с космосом, были закрыты. И только когда мы написали закрытое письмо, что наша почва используется в космосе, все вопросы снялись.
— А сейчас есть и сертификат на вашу новинку, на субстрат ионитный «Биона». В нем написано, что это питательная среда для выращивания любых видов растений, добавка к различным грунтам, природным почвам и даже пескам. И позволяет выращивать растения от семени до семени при поливе только дистиллированной или водопроводной водой.
— Вам это могут подтвердить биологи. Они проводили специальные эксперименты и установили, что без добавления дополнительных удобрений при поливе только водой с одного килограмма субстрата можно получить три килограмма зеленой биомассы, что значительно превосходит все известные среды для выращивания растений. Это позволяет осуществить интенсивное растениеводство на протяжении 3—5 лет постоянной эксплуатации субстрата. И не надо никаких удобрений. Большого секрета в этом нет. Твердые частицы ионитного субстрата содержат в оптимальной пропорции полный набор питательных элементов, необходимых растениям. Там есть все. От азота с фосфором до железа с молибденом. Фактически «Биона» представляет собой систему долговременного автоматического питания растений всеми необходимыми минеральными удобрениями.
— Владимир Сергеевич, в рекомендациях по ее применению написано, что «Биона» не просто новое удобрение, а в первую очередь полноценная искусственная почва, обладающая огромным потенциалом плодородия. А наш народ всегда настороженно относится ко всем искусственным почвам, называя их «химией».
— Отвечу коротко: «химии» нет. «Биона» нетоксична, что подтверждено всеми документами, не оказывает негативного влияния на человека, на его кожу. В составе ее только то, что есть в природе.
— Но если ваша космическая почва так хороша, почему она мало кому известна, почему не применяется в сельском хозяйстве, почему о ней не «пронюхали» все знающие дачники?
— Я так не считаю. В свое время был отработан технологический регламент промышленного производства ионитной почвы и был передан двум химическим заводам. Одному на Урале, второму под Москвой. Но, увы, возникли обычные препятствия, вопросы об экономической эффективности новинки и спросе на нее. После долгих бесплодных дебатов круг замкнулся. Производство так и не началось. Канул Союз — забылась тема.
Однако мы, ученые, не теряем надежды. «Биона», в принципе, нужна всем: любителям-растениеводам, сельчанам, дачникам, научно-исследовательским учреждениям, овощеводческим и цветоводческим хозяйствам. А почему люди мало знают о ней? Наш институт долгое время ее не афишировал. Во-первых, не было своего опытного производства. Во-вторых, у нас нет своего фирменного магазина. Ведь мы ученые, а не торговля.
Но потихоньку, несмотря на земные ухабы, интерес к космической «Бионе» возрастает, появились также реальные земные способы ее использования. Например, для выращивания особо ценных культур: дорогих цветов, лекарственных растений, для выращивания растений из отдельных клеток и получения элитного посадочного материала. Практики используют данный метод на картофеле, винограде, вишне, цветочных культурах. Сейчас очень распространено выращивание растений из их отдельных клеток (клеточная культура) для получения элитного посадочного материала. Оно поддерживается правительством, создаются участки для выращивания элитных культур в разных регионах Беларуси, в ботаническом саду. Это другой уровень ведения растениеводства. И для удовлетворения потребностей нашей страны нужно всего несколько тонн такого материала. У нас уже есть свое небольшое опытное производство, оно действует. Кстати, аналогов такого грунта на Западе нет. Мы пока в этом деле первые. А по поводу экспорта. Россия пользуется сейчас нашим грунтом, и именно с той целью, о которой я только что говорил.
— Владимир Сергеевич, сейчас опять много разговоров о длительных космических полетах на Марс, снова люди заперлись в отсеки земных «Звездолетов», снова много разговоров о поселениях на Луне. Есть ли «космический» интерес к вашему грунту, к вашей «Бионе»?
— Питательная добавка «Биона» была разработана прежде всего для выращивания растений в космосе, на арктических станциях и атомных ледоколах и на других объектах, где использование обычных почв невозможно. Кстати, она понадобилась для эксперимента под названием НЛК — Наземный лунный комплекс. Сейчас снова возобновляется интерес к этим проектам, экспедициям к далеким планетам. Был запрос, и мы делали специальные варианты ионитной почвы для выращивания растений в космосе, в условиях невесомости. И я рад. Это одна из главных работ моей творческой жизни, за которую я вместе с другими учеными получил Государственную премию СССР.
Евгений КАЗЮКИН, «БН»
