Наука и технологии не стоят на месте: учёные всего мира работают над тем, чтобы производство свежих и полезных продуктов питания было простым, экономически эффективным и экологичным. Так, на смену классическим грядкам и теплицам приходит гидропоника — выращивание растений без грунта в питательных растворах.

Идея выращивания растений без грунта не нова. Ещё в 1699 году английский натуралист Джон Вудворд описал свои эксперименты по разведению перечной мяты в беспочвенной среде. В лишённой солей дистиллированной воде растение погибало, а в неочищенной продолжало расти. Вероятно, рассудил Вудворд, мята извлекает из воды нечто такое, что необходимо для роста.

Теперь мы знаем, что растению для нормального роста и развития нужен целый ряд минеральных веществ, в том числе кальций (Са), железо (Fe), калий (К), магний (Mg), фосфор (Р), сера (S). Растения берут их из почвы (а некоторые хищники, например венерина мухоловка, — ещё и из тел своих жертв). Но для этого в почве должна быть вода — она растворяет минеральные вещества, делая их доступными для корней. Почва не нужна растениям сама по себе — требуются минеральные вещества из неё.

Опыты Вудворда дали повод для размышлений, но вплоть до начала ХХ века выращивание растений вне почвы оставалось областью исключительно научного интереса.

Уильям Ф. Герик. Источник: Smithsonian Institution Archives

Из лаборатории в свет гидропонику вывел американский биолог Уильям Ф. Герик в 1930‑х годах. Он настаивал, что выращивать растения в больших количествах без почвы, но на питательных растворах не только возможно, но имеет смысл. Коллеги поначалу относились к этой идее скептически, но когда Герик показал им кусты томатов высотой несколько метров, выращенные с помощью водного раствора минеральных веществ, изменили своё мнение, а Калифорнийский университет, в котором Герик работал, даже выделил огромные площади под экспериментальные теплицы.

Герик назвал свой революционный метод аквакультурой, но возникла путаница: это слово уже закрепилось за разведением водных организмов (рыб, водорослей, моллюсков). Тогда он ввёл новый термин — гидропоника, — который мы используем по сей день, понимая под ним выращивание растений без грунта на питательных растворах.

Первое упоминание о коммерческой гидропонике относится к 1938 году. В журнале Time вышла статья о крошечном острове Уэйк в Тихом океане, на котором самолёты Pan American Airways приземлялись для дозаправки. Среди прочего в статье говорилось, что на острове установлены бочки с минерализованной водой, в которой растут бобы, томаты и другие овощи. Еда предназначалась для экипажа самолётов.

Во время Второй мировой войны таких ферм стало больше: военных нужно было снабжать свежими овощами, а подвозить их было затруднительно.

Сегодня гидропоника широко используется во всём мире. Например, NASA изучает возможность выращивания овощей на космическом корабле в замкнутой экологической системе жизнеобеспечения. Успех такого эксперимента откроет новые перспективы для космических путешествий.

Гидропоника даёт возможность выращивать продукты питания в местах, где традиционное сельское хозяйство невозможно. В засушливом климате, например в Израиле и Египте, гидропоника используется уже несколько десятилетий. Благодаря ей появилась возможность получать продукты местного производства, а не импортировать за большие деньги из других стран.

NASA изучает перспективы выращивания овощей в условиях космоса

Точно так же гидропоника нужна там, где места мало даже для людей. Например, на Бермудских островах эти системы занимают всего 20% земли, которая потребовалась бы под посевы.

В регионах, где холодно и мало солнечных дней, гидропоника позволяет получить высокий урожай местных овощей и фруктов. В городах с плохой экологией выращивание растений без почвы решает сразу несколько задач: появляется зелень, которой так мало в густо застроенных районах, а вместе с ней продукты питания в домах и офисах, что открывает почти неограниченный доступ к свежей, полезной еде.

Решающим аргументом в пользу гидропоники является высокая экологичность этого вида сельского хозяйства. Вода циркулирует в замкнутой системе: проходит через очистку, обогащается питательными веществами и снова поступает к растениям. Это крайне важно для районов, где воды мало, как, например, на Ближнем Востоке и в некоторых частях Африки. Кроме того, почти не требуются пестициды: условия на фермах практически стерильные, а удобрений уходит всего около 25% от количества, необходимого для выращивания растений в почве. Такой подход экономит деньги и способствует сохранению окружающей среды. Наконец, поскольку продукты выращивают на месте, отпадает надобность в их транспортировке — в выигрыше опять-таки и производитель, и природа.

В скором будущем рост населения планеты приведёт к нехватке пахотных земель. Вертикальные фермы позволят не только отказаться от почвы, но и экономно использовать пространство, размещая гидропонные установки в несколько ярусов.

*Эта статья была опубликована в журнале OYLA №3(31). Подписаться на печатную и цифровую версию журнала можно здесь.