<body>


Круговорот углерода
В детстве я часто повторяла, что не стану микробиологом. Но не зря же говорят: «Не зарекайся».
Команда iFarm Project подписала договор о сотрудничестве с Институтом почвоведения и агрохимии СО РАН. Вместе они будут исследовать свойства почвогрунта и разрабатывать агрохимические паспорта растений. Со стороны института работу с iFarm курирует научный сотрудник, кандидат биологических наук Наталья Смирнова. Она специализируется на изучении круговорота азота и углерода, биогеохимии азота и «дыхании почв».

Моя мама работала микробиологом в Институте систематики и экологии животных СО РАН, и поэтому каждое лето мы ездили на биостанцию, где она проводила научные исследования, а я помогала наблюдать за дикими птицами и животными.

Были тяжелые советские времена, и в стационар на разведение привозили животных и птиц из новосибирского зоопарка, которые не размножались в городских условиях. В том числе выдр, дикушу азиатскую, журавлей, гусей.

Потом я поступила в Новосибирский государственный педагогический институт на специальность «Биология и химия», где защитила дипломную работу на тему «Содержание и разведение дикуши азиатской в условиях новосибирского зоопарка» (суммарно я изучала ее в течение 11 лет).
Азот – это основа питания любого растения.
В Институт почвоведения и агрохимии я пришла в 2000 году и стала первым аспирантом, который стажировался за границей. До этого считалось, что молодые ученые не имеют права куда-либо выезжать. Но когда у меня на руках были приглашение из Германии и грант, меня отпустили.

В Германии в Центре по изучению агроландшафтов и использованию земель я освоила методику применения удобрений, обогащенных стабильным изотопом азота. Одну часть экспериментов провела там, другую –– в Новосибирске и получила интересные результаты. В итоге защитила кандидатскую диссертацию, посвященную круговороту азота в агроценозах на эродированных почвах лесостепной зоны Западной Сибири.

После защиты активно развивала международные исследования. Сначала работала в Японии в рамках совместного проекта между Институтом почвоведения и агрохимии СО РАН и Национального института исследований окружающей среды по моделированию круговорота углерода и азота. Затем стажировалась в Японском международном исследовательском центре сельскохозяйственных наук.

Три года я работала в Германии в рамках соглашения о международном сотрудничестве между Институтом питания растений при университете Хоэнхайм и Институтом почвоведения и агрохимии. Проводила научные исследования и с нуля осваивала работу на респирометре Respicond IV –– приборе, позволяющем оценить «дыхание почв» и микробиологические процессы, которые в них происходят.

Сегодня я исследую процессы минерализации почвенного органического вещества и круговорота азота в нарушенных почвах и параллельно углубляюсь в почвенную микробиологию и зоологию –– процессы, напрямую связанные с ростом и развитием растений.
На заключительной ярмарке проектов мы угощали гостей нашей продукцией, и она производила ошеломляющее впечатление.
В 2018 году сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН пригласили меня поучаствовать в проектной смене для школьников в образовательном центре «Сириус» в Сочи, где вместе с командой iFarm мы проводили занятия и мастер-классы для детей 8-10 классов в направлении «Агропромышленные и биотехнологии».

Мы учили ребят работать с автоматизированными гроубоксами –– специальными коробками, которые эмулируют процессы роста овощей и зелени в теплицах и вертикальных фермах iFarm. Под нашим руководством школьники провели эксперименты со светом, температурой, поливом и питанием.

Они изучили влияние внешних факторов на морфометрические показатели: длину корня, стебля и листовой пластинки, наземную и подземную биомассу; определили содержание хлорофилла и витамина С в микрозелени. А к концу смены разработали прототип методички по ее выращиванию в домашних условиях.

На заключительной ярмарке проектов мы угощали гостей нашей продукцией, и она производила ошеломляющее впечатление. И это не мудрено. Ведь у листьев подсолнуха был вкус семечек, а у зелени редиса –– свежего корнеплода. Где еще человек смог бы такое попробовать?

Но я считаю, что главный результат проявился, когда мы уже разъехались из «Сириуса». Один из мальчиков начал эксперимент у себя дома –– он заложил в горшочки субстрат, посадил в них горох и выложил фотографии всего этого на своей страничке «Вконтакте». Теперь вся команда наблюдает за его работой.

Совсем скоро в журнале «Наука из первых рук» выйдет отчетная статья о поездке в «Сириус» и всех проектах, которые были представлены в нашем направлении. Ближе к зиме о каждом из них выйдут отдельные материалы.

Так я познакомилась с iFarm Project. Мне понравилась идея выращивания вкусных овощей, и поэтому я пришла к директору Института почвоведения и агрохимии с предложением помочь компании разработать методику выращивания продуктов в автоматизированных теплицах.
Мы создадим технологию выращивания, которая позволит растениям полностью реализовать свой биологический потенциал.

Мы изучим свойства почвогрунта и питательных составов для растений, разработаем модель оптимальных условий для выращивания вкусных овощей в любое время года как на почвогрунте, так и на малообьемной биопонике.

Сейчас мы перерабатываем литературу, собираем информацию об оптимальных условиях роста и питания растений в закрытом грунте (составе субстрата, минеральном питании, климате, поливе, свете) и планируем провести серию экспериментов с минеральными, биологическими и органическими подкормками.

В ближайшие дни начнем эксперименты на малообьемной гидропонике, биопонике и почвогрунте. С одной стороны, отработаем технологию выращивания томатов и огурцов, с другой — подберем удобную методологию ведения экспериментов и агротехники в теплицах iFarm.

Параллельно мы мониторим содержание макро- и микроэлементов, биологических свойств в почвогрунте и кокосовом субстрате, а также в плодах томата и огурца. Осваиваем диагностику для быстрого реагирования на изменение состояния растений в теплицах.

Совместно с сотрудниками Института почвоведения и агрохимии мы проведем химический анализ почвы и растений, питательных растворов. Определим содержание азота, фосфора, калия и всех микроэлементов, которые необходимы растениям для нормального роста и развития. Так мы сможем понять, как свойства, состав субстрата и режим питания растений влияют на вкусовые и качественные показатели овощей и ягод.

Все это поможет нам подобрать оптимальные условия для роста томатов и огурцов, а также создать систему органических подкормок для сбалансированного питания растений на каждой стадии их развития в автоматизированных теплицах iFarm.

Проще говоря, мы создадим собственную технологию выращивания, которая позволит растениям полностью реализовать свой биологический потенциал –– давать максимально вкусные плоды и высокие урожаи.

25/10/2018
Наталья Смирнова,
40 лет
справка
Окончила Новосибирский государственный педагогический университет по специальности «биология-химия», затем аспирантуру в Институте почвоведения и агрохимии СО РАН по специальности «Агрохимия».

Научные интересы: круговорот азота и углерода в системе почва-растение-атмосфера, биология почв, эродированные почвы, рациональное природопользование.

Участвует в научных стажировках и конференциях различного уровня, активно занимается популяризацией науки. Преподает в НГПУ и НГУЭУ, руководит научными и дипломными работами студентов и школьников.

Любит путешествовать, рисовать, кататься на коньках, выращивать цветы и обустраивать дачу.