Выращивание растений капусты японской на многоярусной гидропонной конструкции с использованием природных иммуномодуляторов

Оригинальные статьи / Originalarticles УДК 635.345:631.589.2-032

Мировым трендом современного тепличного овощеводства является применение высокотехнологичных теплиц, обеспечивающих экономию матери- альных средств, электроэнергии и воды для питательных растворов. Наиболее поразительные результаты достигнуты при использовании технологий вертикального овощеводства: урожаи зеленных культур и трав с м2 в 530 раз превышают урожаи с м2, получаемые в полевых условиях [1]. В целом же к 2019 году рынок вертикальных гидропонных технологий оценивается в 8,1 млрд долларов, с прогнозом роста 12,1% в год и ожидаемым объёмом 16 млрд долларов к 2025 году [2]. Рост рынка вертикальной гидропоники обусловлен новыми задачами обеспечения продовольственной безопасности государств в условиях нарушения логистических цепочек при поставках продовольствия, связанных с неоднозначной политической ситуацией. Страны арабского мира, основную часть территорий которых составляют пустыни, ведут строительство вертикальных тепличных ферм. Голландская компания GrowGroup и арабская Rain Makers Capital Investment анонсировали строительство в Абу-Даби (ОАЭ) вертикальной фермы общей площадью 17,5 га для производства салатов и трав Green Factory Emirates. В год ферма будет производить 10 тыс. т листовых овощей: салата, шпината, листовой капусты [3].

В ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» в 2010-2021 годах реализована программа по вертикальному овощеводству: разработана технология выращивания овощей на многоярусной гидропонной конструкции, запатентована линейка сортов томата для этой цели,произведён необходимый запас оригинальных семян [4]. Технология апробирована в Республике Дагестан (фермерское хозяйство «ИП Умалатов», 2018 год)и за Северным Полярным кругом в посёлке нефтяников «Новый порт» на полуострове Ямал (2019-2020 годы). Но в настоящее время у потребителей нашей продукции, особенно из регионов Крайнего Севера, возник запрос на свежесрезанную зелень.Поэтому мы расширяем спектр культур для вертикального овощеводства, в том числе и за счёт так называемых «жёлто-зелёных» овощей, среди которых особая роль принадлежит японской капусте. Капуста японская – Brassica rapa L. subsp. nipposinica (L.H. Bailey) Hanelt) – относится к восточноазиатским подвидам,которые известны своими диетическими свойствами. Во-первых, это низкая калорийность с высоким содержанием воды и малым содержанием жиров. Во-вторых, данные подвиды капусты содержат все незаменимые аминокислоты, большое количество аскорбиновой кислоты (40-48 мг% ), β-каротина (2,5-4,0 мг%), а также витамины B1, B2, PP, фолиевую кислоту, хлорофиллы, минеральные элементы – калий, кальций, фосфор, железо и около 130 мг/кг селена [5,6]. В-третьих, уровень накопления в зелени нитратов и тяжёлых металлов крайне низок (в пределах ПДК) [6]. Кроме того, капуста японская является неприхотливой и скороспелой культурой, отдающей урожай зелени через 35-40 дней после посадки. Может выращиваться в открытом и защищённом грунте, а также в домашних условиях [7]. К сожалению, данная ценная питательная и витаминная культура мало распространена в Российской Федерации.Но в настоящее время в связи с обогащением пищевого рациона россиян спрос на «жёлто-зелёные» овощи значительно вырос.И в ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» создан новый сорт японской капусты – Салют Юбилею, который пользуется повышенным спросом у любителей-овощеводов [8].

Вторичные метаболиты растений класса гликозидов известны своими антистрессовыми свойствами [9]. Их иммуномодуляторная активность была показана на овощных культурах семейств Solanaceae, Cucurbitaceae, Apiaceae [10-12]. Антистрессовая активность данных природных соединений в условиях многоярусной гидропоники могла бы стать прецедентом для использования их в беспестицидном цикле выращивания «жёлто-зелёных» овощей.

Цель исследования: охарактеризовать потенциал продуктивности и питательной ценности капусты японской в условиях вертикального овощеводства с использованием природных иммуномодуляторов.

Материалы исследований

Объектами исследований являлись:

• 2 сорта капусты японской сортотипа Мизуна:

• •    Салад Мизуна - традиционный сорт из Японии,

• •    Салют Юбилею - новый сорт селекции ФГБНУ ФНЦО.

Материалом исследований служили семена и листья растений.

Иммуномодуляторы:

• •    флавоноидный гликозид линарозид, полученный методом экстракции 70% этанолом с последующей адсорбционно-распределительной хроматографией из растений Linaria vulgaris Mill. L. [13];

• •    стероидный гликозид молдстим, полученный аналогичным методом из семян Capsicum annuum L.;

• •    стероидный гликозид тригонеллозид, полученный аналогичным методом из растений Trigonella officinalis L.

Материалом исследований служили 0,005% водные растворы данных соединений, в которых замачивали семена исследуемых сортов.