Почва, сохраняющая влагу, для космоса и Арктики: ученые СПбГУПТД создали долговечный искусственный субстрат для выращивания растений

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна разработали композиционный материал, ставший питательной средой для выращивания растений. Долговечный и нетоксичный субстрат применим на арктических и космических станциях, а также в других изолированных пространствах. Искусственная пористая почва сохраняет влагу, подходит для многократного использования, не теряет свои свойства десятилетиями, при этом ее можно адаптировать для выращивания конкретного вида растений.

Искусственные почвы применяются в сельском хозяйстве на территориях с ограниченным плодородным слоем. Чаще всего их производят из природных органических материалов: торфа, коры, компоста. Слабая сторона такого грунта в том, что со временем его структура необратимо изменяется: почва теряет пористость, уменьшается в объеме и уплотняется. Это мешает росту растений, поскольку ухудшается доступ воды и кислорода к корням. Например, грунт на основе кокосового волокна разрушается уже
за 1-2 года. Разработанная учеными СПбГУПТД искусственная почва может служить в 15 раз дольше.

Плотный и прочный композит, внешне напоминающий влажную губку, хорошо держит форму, не пылит, не плесневеет и не рассыпается, может быть использован для многократной высадки растений.

«В такой грунт можно добавить питательные вещества, и растения не нужно будет подкармливать в дальнейшем. Более того, эту «землю» можно адаптировать под конкретное растение, добавив нужные для него микро- и макроэлементы. На данный момент почва наиболее пригодна для декоративных растений, однако удавалось вырастить на ней и плодовые, в частности томаты», — пояснил доцент кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса СПбГУПТД Андрей Кузнецов.

Предложенная почва многослойна: верхние слои отвечают за укрепление семян и укоренение растения, нижние — за увлажнение и опору. Благодаря такой структуре грунт на протяжении многих лет сохраняет хорошую водо- и воздухопроницаемость.

«Разработанная нами почва состоит из наполненных пористых композиционных материалов. Их получали на основе раствора поливинилового спирта. В качестве наполнителей мы использовали природные возобновляемые материалы: опилки, стружку и торф», — рассказала студентка кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса СПбГУПТД Алина Бужак.

Благодаря применению искусственной почвы появится возможность выращивать растения в местах, где земледелие происходит в экстремальных условиях: на пустынных, полупустынных территориях и других ландшафтах, где природные земли бедны или непригодны для роста растений. Кроме того, такой грунт подходит для восстановления земель, пострадавших от пожаров, промышленной деятельности, добычи полезных ископаемых, строительства.