Новосибирские ученые создали биогель и газоанализатор для выращивания «умного» урожая
Разработкой отечественного биоудобрения из модифицированного хитозана и портативного газоанализатора для оценки эффективности его воздействия на почву занимаются ученые молодежной интеграционной лаборатории «Биоинженерия» Новосибирского государственного технического университета НЭТИ. Собрать команду ученых для разработки передовых агроэкологических технологий удалось благодаря гранту Правительства Новосибирской области.
В ходе пресс-тура 17 октября заместитель губернатора Новосибирской области Ирина Мануйлова ознакомилась с разработками молодых ученых, в частности, она подчеркнула: «Молодежная интеграционная лаборатория «Биоинженерия» создана в прошлом году за счет средств областного бюджета по программе поддержки науки, инноваций и обеспечения развития трансфера технологий на площадке НГТУ НЭТИ, при поддержке аграрного университета, НГУ. В ее составе 18 студентов, аспирантов, молодых преподавателей, которые смогут приобрести здесь новые компетенции и выйти на самостоятельные научные проекты для реального аграрного сектора. В числе разработок — биоразлагаемый гель для удобрения почв, созданный на базе природного компонента хитозана, — здоровая органика, а также аппарат для анализа почвенных газов для оценки эффективности использования удобрений. Первые опыты использования разработок уже проводятся в тепличных хозяйствах и показывают высокие результаты: повышение рентабельности, снижение себестоимости, получение продуктов для здорового питания. Данные продукты точно будут востребованы, работа молодых ученых перспективна с учетом того, что аграрная отрасль — одна из основных отраслей экономики.
«Благодаря федеральной и региональной поддержке, а также участию партнеров из числа членов созданного консорциума «МедБиоТех Сибири», объединившего учебные заведения, медицинские организации, научные институты РАН и производственные компании агропромышленного профиля, вуз успешно развивает новые и перспективные направления в области биотехнологии, биоинженерии, искусственного интеллекта для биомедицины, ветеринарии и агропромышленности. Задача правительства Новосибирской области — развивать инструменты поддержки такой кооперации, когда научные сотрудники работают в крепкой связке с индустриальными партнерами», — прокомментировал работу лаборатории министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев.
В состав лаборатории входят биологи, микробиологи, химики, физики, инженеры и IT-специалисты, что позволяет применять междисциплинарный подход к решению задач. Руководит молодежной лабораторией НГТУ НЭТИ младший научный сотрудник Центра технологического превосходства НГТУ НЭТИ кандидат биологических наук Елена Блинова.
«Усилия нашей команды направлены на получение природных биополимеров, способствующих депонированию и сохранению бактерий, полезных для растениеводства. Природный биополимер может выступать субстратом для бактерий, поддерживать микроорганизмы и их активные метаболиты с целью сохранения их активных свойств. В ходе реализации планируется получить прототип биоудобрения с гелевым носителем», — отметила Елена Блинова.
Еще одной частью проекта, реализуемого лабораторией, является разработка системы для анализа газов, выделяемых почвой. Подобная система позволит не только изучить состав почвы, и понять необходимость внесения определенного вида удобрений, но и оценить воздействие на почву бактериальных и органических препаратов. Чувствительные сенсоры, системы сбора данных, обработки сигналов от датчиков позволят выявить ключевые газы, участвующие в происходящих в почвах процессах после внесения биоудобрений, диапазон их концентраций. В связи с ростом востребованности биоудобрений появляется запрос на простые и удобные тест-системы, позволяющие оценить изменения в почве в ответ на вносимые препараты.
На данном этапе проверен выход бактерий из биополимера в почву, охарактеризована ростостимулирующая и защитная функция удобрения от фитопатогенов растений. «Сейчас наше биоудобрение проходит испытание в лабораторных и полевых условиях на различных культурах — редисе, салате, огурцах, томатах, картофеле и моркови. Отрабатываются и способы внесения удобрения в условиях тепличных комплексов», — отметила Елена Блинова. Испытания демонстрируют эффективность созданного командой лаборатории биоудобрения. Так, в экспериментах с листовым салатом зафиксирован как прирост зеленой биомассы по сравнению со средними показателями, так и сокращение срока производства — салат созрел на три дня раньше.
Работой команды лаборатории по созданию отечественного газоанализатора руководит профессор кафедры химии и химической технологии НГТУ НЭТИ доктор химических наук Александр Баннов. Как отметил ученый, на текущий момент подобраны сенсоры для определения газов почвы, проработана проектная схема установки для определения газов. Получены предварительные данные о содержании CO2 в образцах почвы, бедных и богатых по органическому веществу, методом ИК-спектроскопии. Разрабатываются модели по анализу данных с применением средств имитационного моделирования, определяется блок-схема протекающих процессов в почве, их закономерность.
«НГТУ НЭТИ является участником программы «Приоритет 2030» с тремя стратегическими проектами, в числе которых «Новые инженерные решения и искусственный интеллект». Для университета важно привлечение новых коллективов, которые являются носителями перспективных научных направлений. Кооперация с традиционными тематиками, которые развивает вуз, позволяет нам быть на фронтире научных исследований и на деле доказывает эффективность междисциплинарных научных разработок», — отметил проректор по научной работе и инновациям НГТУ НЭТИ Артур Отто.
