Лес из пробирки. Учёные Кузбасса научились выращивать сосну за четыре месяца

Угольные разрезы Кузбасса — это сотни тысяч гектаров серых отвалов, голых склонов, пыли. Но молодые учёные КемГУ решили изменить этот пейзаж — и придумали способ, который переворачивает всё, что мы знали о лесовосстановлении. Они получили патент на уникальный способ выращивания сосны.

Не замечали десятилетиями

Кузбасс добывает уголь уже больше ста лет. За это время под разрезы и отвалы ушли миллионы гектаров земли. По закону шахты обязаны эти земли восстанавливать — сажать деревья, возвращая природе то, что взяли. Но на практике всё упирается в то, что саженцев катастрофически не хватает.

Традиционный лесной питомник — это огромные поля, зависимость от погоды и два года ожидания, пока маленькая сосна вырастет до нужного размера. Два года! А угольные компании ждать не могут — у них планы рекультивации, штрафы, проверки. В итоге сажают, что могут. Приживаемость составляет в лучшем случае 50-60%.

«Детский сад»

В институте НБИКС-технологий Кемеровского университета группа молодых учёных и аспирантов создала то, что сами называют умной теплицей, — вертикальную гидропонную установку для выращивания саженцев хвойных деревьев. Никакой земли, зависимости от сезона, ожидания по два года.

Как было, не получится. Учёные Кузбасса рекультивируют земли по-новому Подробнее

Саженец сосны здесь вырастает за три-четыре месяца вместо привычных одного-двух лет. Всхожесть семян — почти 100%. Приживаемость на отвалах — до 95%.

«Секрет — в полном контроле над условиями жизни маленького деревца. Компьютер круглосуточно следит за температурой, влажностью, освещением, кислотностью и составом питательного раствора. Каждый элемент питания подаётся ровно в той дозе, которая нужна растению на конкретном этапе роста. Слишком много азота — плохо. Мало фосфора — тоже плохо. Система не ошибается», — рассказывает kuzbass.aif.ru директор Института нано-, био-, информационных, когнитивных и социогуманитарных технологий (Института НБИКС-технологий) КемГУ кандидат химических наук Екатерина Михайлова.

Сосна обыкновенная — дерево-парадокс. Взрослое выживет почти в любых условиях, хоть на песке, хоть в болоте, но маленький сеянец — настоящий капризуля. Ему нужна слабокислая почва, хорошо проветриваемая, без застоя воды и щёлочи. А угольный отвал — это как раз щелочная уплотнённая токсичная среда. Естественным путём сосна там просто не прорастёт. Именно поэтому учёные выбрали сосну как главный тест: если технология справится с самым капризным «пациентом», она справится с любым. И справилась.

Тепличная неженка или боец?

Первый вопрос, который возникает: а не избалуют ли идеальные условия маленькое деревце? Выйдет оно из своего «детского сада» — и сразу ляжет от первого же мороза на отвале? Учёные об этом подумали. Перед высадкой саженцы проходят специальную закалку: температуру постепенно снижают, полив сокращают, меняют состав питания.

«Деревце учат терпеть стресс — понемногу, дозированно. В итоге к моменту посадки оно уже физиологически готово к суровой реальности отвала: накопило защитные вещества, укрепило корни, выработало устойчивость к морозу. Плюс — закрытая корневая система. Это ключевой момент. При обычной пересадке корни повреждаются, подсыхают, дерево переживает шок и неделями тратит силы на восстановление вместо роста. Здесь корень приходит на место посадки целым, нетронутым — и сразу начинает работать», — продолжает руководитель.

Проектная мощность установки — три миллиона саженцев в год. Звучит внушительно. Но если смотреть на масштабы нарушенных земель Кузбасса — это только начало. Нужно масштабировать, строить новые модули, тиражировать технологию.

Первые партии саженцев уже ушли в Омск и Курган — не потому что Кузбасс не нуждается, а просто эти регионы первыми подали заявки через государственную систему закупок. Технология оказалась востребована сразу за пределами региона.

Далеко до идеала. Озвучены результаты проекта «Чистый воздух» в Новокузнецке Подробнее

Поливают углём

Есть в этом проекте ещё одна деталь, которая звучит почти как фантастика. Для полива саженцев учёные предлагают использовать... очищенные сточные воды угольных предприятий.

Те самые стоки, которые шахты обязаны очищать и куда-то девать, — после многоступенчатой фильтрации и корректировки состава идут в питательный раствор для деревьев. Круг замыкается: уголь разрушает землю — и уголь же помогает её восстановить.

Пресная вода при этом почти не расходуется. Система замкнутая.

Учёные смотрят в будущее. Их цель — изменить саму логику горнодобывающей отрасли. Сегодня схема такая: сначала добываем уголь, потом — через годы — думаем о восстановлении. Новая модель: вертикальный питомник стоит прямо рядом с разрезом и работает параллельно с добычей. Земля нарушается — и тут же, без паузы, начинается её восстановление.

Кузбасс привык быть символом промышленной мощи. Возможно, совсем скоро он станет ещё и символом того, как человек умеет исправлять свои ошибки — умно, быстро и без лишних слов.