В детстве я любил наблюдать за пчелами. Больше всего меня поражало их умение строить соты. Одинаковые по размеру, они напоминали и небоскреб и кружево очень тонкого рисунка. С тех пор прошло много лет. И хотя я не стал специалистом-пчеловодом, а занимаюсь выращиванием рассады овощей при искусственном освещении, яркие впечатления детства очень пригодились мне в работе. Ведь с точки зрения экономичности конструкции пчелиные соты представляют собой настоящий шедевр. Шестигранная форма позволяет из типовых ячеек создавать большие блоки с минимальным расходом строительных материалов. Причем все сооружение получается удивительно прочным.
А нельзя ли перенести опыт пчел в теплицы? Над этим я задумывался давно. Однако решить эту проблему удалось несколько лет назад, когда появилась возможность воспроизвести соты-ячейки из винипласта. Правда, размеры ячеек примерно в 10 раз больше пчелиных. Они понадобились мне для выращивания в теплице растений, которые не переносят пересадки без почвенного комочка. Блок шестигранных горшочков я установил вертикально, как рамки в пчелином улье. Причем и конструктивно рассадное устройство напоминает пчелиную рамку. Оно состоит из двух ячеистых плит, приставленных к общему дну — прессованной прокладке из волокнистого материала, которая удерживает влагу.
Аналогия с ульем распространяется не только на конструкцию, но и на технологию выращивания. Пчелиные соты вначале заполняются медом, а потом в каждую ячейку матка откладывает по одному яйцу. Так и в рассадные соты: вначале засыпается питательная почва, а потом в почву каждой ячейки высевается только по одному семени.
Над влагоудерживающей прокладкой проложена труба с отверстиями, через которые периодически подается вода. Почва впитывает влагу, семя набухает и начинает прорастать. Прорастать... но в каком направлении? Вот тут я и столкнулся с неожиданным явлением.
До сих пор считалось, что для развития растения достаточно обеспечить пять условий: обильное питание, достаточную влажность, необходимую температуру, интенсивный воздухообмен и хорошее освещение. И тогда растения потянутся к свету. Поэтому вначале я предполагал, что если осветить растения на вертикальной плите сбоку, то они будут расти горизонтально. По мере роста и накопления массы из листьев и стеблей все в большей степени начнут сказываться силы гравитации, и растения под собственным весом станут наклоняться вниз и расти по направлению некоторой равнодействующей силы.
На самом деле эти теоретические рассуждения оказались неправильными. Растения не потянулись к источнику света и не склонялись вниз, а поворачивались своими макушками вверх. Значит, силе тяжести противодействовала какая-то очень влиятельная сила. Если растение посажено в открытый грунт, источником такой силы считают солнце, к которому и тянется растение. Но ведь в нашем опыте растения не видели солнца, тогда откуда же возникла эта неизвестная сила? Оказывается, все дело в электрическом поле земли.
Земной шар вместе с атмосферой и отстоящей от нее на расстоянии 100—120 км ионосферой можно рассматривать как сферический конденсатор, нижняя обкладка которого — поверхность земли заряжена отрицательно, а верхняя, ионосфера — положительно. Между ними действует электромагнитное поле земной атмосферы, которое наши органы чувств не воспринимают непосредственно, но при помощи приборов мы знаем о его существовании. Простейший прибор — компас показывает направление силовых линий магнитного поля над Землей. Силовые линии электрического поля земной атмосферы направлены вертикально к земной поверхности, и верным их указчиком является растение — верхушкой своей оно тянется к положительному электроду, ионосфере, а корневой системой — к отрицательному электроду, толще Земли.
Опытным путем удалось установить, что электронный поток, уходит в атмосферу с верхушек листьев, лишний раз подтверждая, что заряд поверхности земли отрицательный. Корни растений растут в земле потому, что несут растворенные питательные вещества — положительные ионы. А по стеблям вверх с соками растений движутся ионы отрицательного знака, формирующие массу листьев и стеблей.
Под действием каких сил движутся питательные вещества по стеблю растения? Здесь основную роль играет электрическое поле атмосферы. Над поверхностью Земли разность электрических потенциалов достигает 130 В на метр высоты. Она-то и поднимала верхушки растений на вертикальном культивационном устройстве, несмотря на действие сил гравитации.
Вначале двусторонние рассадные плиты мы освещали с помощью простых осветительных рамок из люминесцентных ламп. Даже такая конструкция давала неоспоримые преимущества перед традиционным методом выращивания рассады на обычных грядках. Она позволяла в пять-шесть раз сократить площадь теплицы, в два раза снизить расход электрической энергии на освещение и примерно вдвое сократить затраты на сооружение.
И все же значительная доля светового потока терялась и при нашем способе выращивания растений. Подумав, мы стали составлять из двусторонних рассадных плит шестигранные установки, которые охватывали своими гранями вертикально установленную по оси осветительную лампу большой мощности и длины. Получился шестигранный сот второго порядка.
Из отдельных шестигранных установок второго порядка можно создать сотовую конструкцию третьего порядка с общими стенами у смежных сот-установок, что значительно снижает расход материала на их изготовление. Какая же перспектива у созданных нами сооружений, которые могут быть практически любой высоты? Обратимся к опубликованным данным — 28 марта 1976 года число жителей на земном шаре достигло 4 млрд. человек. С каждым годом становится все теснее, и уже нет резервных площадей для расширения хлебного поля, все распахано. Скорее наоборот, поле будет лишь сокращаться из-за роста городов и промышленных центров. Значит, нужны новые промышленные способы возделывания сельскохозяйственных культур. Как показали опыты, на вертикальных сотовых устройствах могут расти любые низкорослые культуры, даже картофель. Правда, в этом случае ячейки надо делать величиной с ведро. Благодаря искусственному освещению урожай можно снимать по 4—5 раз в год.
Схема автоматизированной установки по выращиванию рассады овощных культур на двусторонних вертикальных устройствах: 1 — подвижные культивационные устройства; 2 — люминесцентные лампы с дифференцированной расстановкой на вертикальной осветительной рамке; 3 — электронасос; 4 — растения и направления их роста; 5 — резервуар; 6 — поливные трубы; 7 — магистральный трубопровод. |