платформу «Флора-АСУК» — автоматизированную систему управления группами биотехнологических предприятий, криохранилищ, фито-, зоо- и акватронов.
Зоотроны оснастят манипуляторами и автоматизированными системами удаления навоза, рельсовыми манипуляторами для кормления, доения, мойки и обслуживания животных (выгуливание, обрезка шерсти, ногтей-копыт). Идут работы над индивидуальными фитнестрекерами, томографами для животных, датчиками беременности и капсулами-датчиками, которые попадают в желудок вместе с кормом и передают данные о температуре и другие параметры в систему. Естественно, для животных придётся запасть специальные корма и учитывать их в фитотронах.
Перейдем к фильтрам. Бактериальное обеззараживание воздушного бассейна зоотронов отдельное и больше направление работ. В свиноводческих комплексах при несоблюдении санитарно-гигиенических норм в течение часа через вентиляционную систему в атмосферу выбрасывается до девяноста миллиардов микроорганизмов, в птицефабриках до ста шестидесяти девяти миллиардов. Санитарное состояние воздуха влияет на организм животных сильней, чем такие факторы, как недостаточное кормление, отсутствие моциона (ходьба для укрепления здоровья) и чистоты воды. Например, заражение животного туберкулёзом аэрогенным путём происходит в сто раз быстрей, чем алиментарным (пища, воды, физические контакты).
В полностью замкнутой системе воздухообмена аэрогенное загрязнение серьёзнейшая проблема. Помимо УФ-ламп, систем плазменного обеззараживания и дешёвых «мокрых» электрофильтров планируется использовать генераторы холодного тумана с фитонцидами, перекисью водорода и эфирными маслами. Воздух необходимо пропускать через биофильтры, насыщенные штаммами хлореллы, бактериями Brevibacterium и микроскопическими грибами Fusarium, живущими на мицелии своих старших «братьев».
Если речь снова зашла про мою любимую водоросль, попрошу обратить ваше внимание на прочие её свойства — удобрение почвы суспензией хлореллы увеличивает содержание гумусовых веществ в почве на шестьдесят процентов и ускоряет созревание растений, кроме того, суспензия хлореллы способствует повышению урожайности культур и увеличению количества полезных микроорганизмов. После пролива почвы суспензией хлореллы в три раза возрастает число азотофиксаторов в почве.
Хлорелла способна уничтожать патогенные микроорганизмы, водоросли и бактерии, которые оказались в питательном растворе, благодаря природному свойству синтезировать природный антибиотик «хлореллин». Патогены буквально погибают в высококонцентрированной живой биомассе хлореллы. Помимо опрыскивания почв, замачивания семян, полива и опрыскивания растений хлореллу начнут распылять в зоотронах, а также опрыскивать фрукты и овощи в целях длительного хранения и улучшения товарного вида. Специальные штаммы хлореллы включат в цикл очистки стоков зоотронов.
В целях дезинфекции зоотроны соединят воздухопроводами с фитотронами лекарственных растений. Часть фитоиндов разместят внутри ферм и оградят клеткой. Растения, эффективно уничтожающие патогены, очищающают воздух от метаболитов, фитонциды, содержащиеся в них, помогают снять физическую усталость и стимулируют деятельность мозга. Фитофильтры из растений уничтожат и вредные грибки, и выделяемые животными вредные газы-метаболиты, насытят воздух кислородом и отрицательными ионами.
В перспективе, зоотроны оснастят беговыми дорожками и роботизированными системами выгула микростад, бассейном (по одному на зоотрон), держателями и манипуляторами для щёточного массажа, генераторами искусственного тумана, дождевателями, «умной» системой освещения, с имитацией светового дня и света луны, учитывающей особенности восприятия спектров для конкретного вида животных, манипуляторами для закалки холодной водой и воздухом. Через колонки животным будут транслировать классическую музыку, расслабляющий эффект которой положительно влияет на молокоотдачу, и природные звуки, имитирующие журчание воды, порывы ветра, жужжание насекомых, данные звуки поднимают иммунитет, снижают уровень беспокойства и повышают эмоциональный фон. Данные устройства минимизируют последствия содержания животных в замкнутом пространстве, как в визуальном, так и в эмоциональном плане. В будущем не исключаем применение простых по конструкции VR-очков с имитацией летнего поля. Во всяком случае, контрольные испытания показали увеличение удоя на пятнадцать процентов.
Третье сельскохозяйственное направление — коммерческое выращивание гидробионтов, достигающих товарного веса за четыре-пять месяцев в замкнутых, неосвещенных, рециркуляционных аквакультурных системах объёмом от ста до тысячи кубометров. Австралийский сибас, карп, линь, клариевый сом, тиляпия, морские гребешки, миноги, креветки и морские черви — гэбул. Группа сорок два доработала технологию «Биофлок».
— Ирина, вы, пожалуйста, поясняйте термины, а тут многие не в курсе.
— «Флоки» — затравка небольшого размера, сгусток из водорослей и бактерий определенных видов. Можно сказать, что это частицы активного ила, включающие сообщества из бактерий, простейших, грибов, водорослей и многочисленных микроскопических животных — дафнии, коловратки, копеподы, нематоды, циклопы и прочие. Затравку, как правило, выливают в ёмкость для выращивания рыбы, и она там самостоятельно развивается.
— Что-то похожее на бактериальные затравки для морских аквариумов.
— Так они по сути и есть. В нашем биоцентре наработано двести видов флоков для морских и пресноводных животных. Флоки позволят выращивать рыбу на ограниченной площади и поддержат высокое качество воды. Биологический фильтр, представляющий из себя совокупность мелких неразложенных частиц растительных и животных организмов или их выделений (детрит), взвешенных в воде или осевших на дно водоёма, с аммоно-, нитро- и денитрифицирующими бактериями, водорослями и простейшими формирует нижнюю ступень пищевой цепочки рыб, — пояснила Ирина. — При интенсивной аэрации продукты жизнедеятельности рыб усваиваются бактериями, которые в свою очередь образуют колонии, перерабатывающие органические соединения углерода, азота и фосфора из сложных продуктов жизнедеятельности рыбы в простые соединения и протеин. Бактерии, в свою очередь, потребляют планктоны (реснички, копеподы, коловратки, нематоды). А рыбы потребляют планктоны активно или пассивно. Таким образом, мы получаем рециркуляцию питательных веществ, уменьшение энергии на циркуляцию воды и обогащение воды кислородом.
Благодаря использованию флоков мы исключили сложные системы, оставив только кавитаторы и недорогие фильтры из кварцевого песка. Для кормов планируем наладить производство муки из флоков с уникальным составом. Флоки будут в ферментерах с наполнителем — шарообразным пористым кварцем, на котором будут формироваться плёнки из пробиотических и гетеротрофных бактерий. Бактерии выделяют полимерный межклеточный (внеклеточный) матрикс, состоящий из смеси ферментов, предназначенный для защиты, обмена и питания бактерий.
На матрикс подселяют различные инфузории, коловратки, амёбы, нематоды. Такие гидробионты как тиляпии, кефали, карпы, креветки и раки могут непосредственно переваривать флоки, извлекая из них питательные вещества. Включение муки из флоков в рационы питания животных и рыб значительно усилит их иммунитет. Флоки убивают патогенные микроорганизмы и снабжают рыбу кислородом из «зелёной» воды, что значительно повышает их продуктивность. Замкнутый цикл регенерации отходов и большой объём воды на особь, а также дешевые корма с растительными белками позволят нам снизить цену рыб до двадцати рублей за килограмм. Пищевой цикл производства кормов для рыб дополним биомассой дрожжей, кормовой хлореллой и зоопланктоном, выращиваемых в типовых реакторах.
Альтернативой промышленному производству рыбы в больших ёмкостях-тоннелях станет выращивание рыб в танках-контейнерах с высокой плотностью. В воде, в значительных количествах накапливаются продукты обмена
