Яблоко озарения

«Фишка» Назарбаев Интеллектуальной школы – в умении соединять знания из учебника с реальной жизнью. Здесь школьников учат конвертировать голую теорию в стопроцентно практические идеи. Например, Дильназ Сейлхановой, ученице 11-го класса, будущий проект подсказала… картина прямо под ее окнами.

Еще в 2014 году девочка вместе с папой посадила возле своего дома яблоньки. Десятки сортов привезли из Барнаула и Екатеринбурга, специально отбирали только те, что приспособлены к сибирскому климату. Морозную погоду новоселы перенесли отлично, но вот после февральской оттепели часть посадок зачахла. Оказалось, веточки отреагировали на обманчивое тепло: ­проснулись, ожили, но едва холода вернулись, они замерзли.

За 5 лет в результате естественного отбора на домашнем участке закрепились 15 сортов – «генералов» алтайского климата. Яблоки наливные, запашистые, сладкие. Будь Дильназ садоводом-любителем, просто радовалась бы красивому урожаю. Но когда у тебя папа – естествоиспытатель и сама ты ученица Интеллектуальной школы, корзинка с румяными плодами становится вдохновляющей силой для научного исследования.

Вместе со своим отцом Болатом Сейлхановым, а также учительницей биологии Гульжайной Имашпаевой старшеклассница взялась за создание небольшого питомника возле школы.

– У нас на дачах и возле частных домов растут яблони высотой 5–6 метров, плоды трудно собирать, с верхних веток вообще невозможно, – поделилась наблюдениями ученица. – Если ветки не обрезать, они начинают затенять друг друга. Яблоки не созревают, дерево начинает деградировать. Но и провести обрезку сложно – высота мешает. Поэтому во всем мире для садов с интенсивной технологией используют яблони не выше 2–3 метров.

Промышленные сады – это плодовый конвейер. Яблоньки стоят в строю, как солдаты. У них одинаковой толщины стволы, одинаково сформированные компактные кроны. Урожай они приносят в одни и те же точно отведенные сроки. Удобно ухаживать, легко собирать, приятно работать. Самые крупные товарные яблоки дают ветки возрастом до 3 лет. На четвертый год их обрезают, чтобы выросли новые. И так на протяжении 10 лет. У деревьев, которые старше, качество урожая снижается. Поэтому старые посадки на плантации убирают и заменяют новыми саженцами. Если взять среднестатистическое садовое хозяйство из 10 участков, каждый год на одной плантации деревья выкорчевывают и высаживают новые.

– Крупные садоводческие хозяйства заинтересованы в том, чтобы в короткие сроки вернуть инвестиции, – поделилась рассуждениями школьница. – Им важно, чтобы сад как можно быстрее стал плодоносить. Для этого качество саженцев должно быть на высоте. В нашей стране, к сожалению, пока нет питомника, который бы обеспечивал посадочным материалом промышленные плантации. Их закупают за рубежом. Поэтому мы взялись за проект.

«Карлик»,почка и подвой

Среди растениеводов в ходу два основных способа размножения яблонь. Первый – летний. С началом теплого сезона высаживается небольшой рос­ток с хорошими корнями, или, на языке профессионалов, подвой. В августе к нему прививают поч­ку, срезанную с сортового дерева. За осень и зиму этот крохотный фрагмент приживается, пробуж­дая в веточке все лучшие качества «правильного» дерева. Весной подвой обрезается, чтобы простимулировать рост ветки из почки. И пожалуйста – на второй год получается сортовой саженец.

Другой способ – зимний. Осенью заготавливают подвои плюс черенки сортовых яблонь, все помещают в холодильник при нулевой температуре. Зимой подвои прививают и с приходом тепла высаживают в питомник. Летом они подрастают, крепнут. К осени вот они – готовые саженцы лучших яблонь.

Оба метода Дильназ вместе с наставниками изучила, опробовала, выделила плюсы и минусы. Первый – простой, но долгий. А бизнесу, как известно, нужна быстрая выгода. Второй подходит по срокам, но трудоемкий, требует специального оборудования и режима хранения. Чуть температура ниже – привитый черенок замерзнет, выше – пойдет раньше времени в рост, зачахнет.

– Мы поставили цель получить сортовые саженцы за 1 год с минимальными затратами, без сложностей, – рассказала старшеклассница. – Только так можно выйти на объемы и сделать процесс выгодным.

Первую партию подвоев доста­вили из России. Как пояснила юный исследователь, этот карликовый вид еще в 1960-х годах вывел мичуринец Валентин Будаговский. Он засухоустойчивый, морозостойкий, деревья вырастают не выше 2–3 метров. У них компактные корни, нет лишних веток. Для прививок также отобрали проверенные сорта «карликов» с обильным плодоношением.

В 2019 году Дильназ вместе с учителями посадила в питомники первые ряды. За год подвои укоренились, и следующей весной школьница их… срезала. По словам ученицы, как ни жалко было ростки, но именно в этом изюминка технологии. Пенечки, оставленные над землей на высоте 2–3 см, начинают куститься, ниже среза они дают по 5–6 отводков. В течение лета растения надо окучивать, корни разрастаются, питают веточки. Каждый отводок – клон друг друга, тот самый идеальный посадочный материал, который в итоге даст одинаковые деревья.

– К августу отводки выросли толщиной в карандаш, – поделилась наблюдениями школьница. – И папа предложил мне привить их, не отделяя. Обычно прививают зимой, но это сложно. Надо резать и черенок, и подвой, срезы должны быть одинаковые, нужно предусмотреть язычки, чтобы стволы зацепились друг за друга. Их заматывают, разматывают, хранят то в тепле, то в холоде… Работы много.

Школьница под руководством наставников попробовала сделать прививки в августе прямо в маточнике. Уже через 2–3 недели почки откликнулись и к октябрю выстрелили побегами в 20–30 см. Весной эти ветки с генетическим здоровьем дички и памятью лучших яблочных сортов срезали, отделили. И посадили в питомник. Они дали отличный рост. Все получилось!

По словам Дильназ, в целом на выращивание качественного саженца ушел всего год. После того как его посадили в сад, растение на второй год дало урожай.

Школа рассказала об оригинальном опыте на своем сайте. До этого никто такую технологию не использовал. На нее был оформлен патент под названием «Способ выращивания плодовых саженцев».

Правильное питание

Это не все. Прежде чем приступить к проекту, юный мичуринец проштудировала тонкос­ти технологий, используемых на Западе. На сайтах есть масса снимков европейских садов, где вдоль зеленых рядов тянутся трубы с капельной подкормкой минеральными удобрениями. По 20–30 раз за сезон деревья обрабатывают пестицидами против вредителей. Некоторые хозяйства, позиционирующие себя как органические, вместо химии используют микробиологические препараты. Такие средства очень дорогостоящие, соответственно, органических садов не так много. И в целом европейский подход основан на серьезной агрономи­ческой работе. Земля используется давно, интенсивно, специа­листы вынуждены постоянно контролировать баланс питательных веществ. Если не будет усиленной подкормки, яблони не раскроют потенциал. Если их перекормить – в плодах могут накапливаться нитраты, а рыхлые побеги в морозы погибнут.

В своем проекте Дильназ решила отказаться от ядохимикатов и минеральных удобрений. Вместе с отцом Болатом Акылбековичем и учителем-биологом она серьезно изучила тему сада как сложнейшей экосистемы. Например, значительная часть минералов, необходимых растениям для питания, находится в почве в нераст­воримой форме. Вместе с тем есть мириады микроорганизмов, которые растворяют элементы, выделяя энзимы, и доставляют их корням. Благотворной средой для таких «хороших» бактерий служат опавшие листья, фрагменты веточек, коры… Чем выше разнообразие микроорганизмов, тем плодороднее почва. Кроме того, школьница прочитала об эксперименте канадского микробиолога, опробовавшего в качестве подкормки измельченные обрезки и ветки клена. В них содержится больше 70 питательных веществ. Ученый проводил опыты на участках в африканских странах и за 2–3 года добился повышения урожайности вдвое.

– Сад – это удивительная экосистема, – пояснила старшеклассница. – Когда яблони цветут, стоит аромат, привлекающий опылителей – пчел, шмелей, ос. В почве похожие процессы. Когда на листья попадает солнце, начинается процесс фотосинтеза, образуются различные соединения, глюкоза. Половина поступает для роста кроны и плодов, а половина – корням. Кончики корней выделяют сахара и становятся питательной средой для микробов, их мириады. Как только дереву необходимы те или иные питательные вещест­ва, оно выделяет «лакомство» для микрофлоры, стимулирует ее размножение. Бактерии, соответственно, растворяют мик­роэлементы из почвы и сполна возвращают растению.

Дильназ решила опробовать канадский опыт. Она удобрила крошевом из кленовых веток грунт в питомнике. И это реально сработало! Правда, было одно «но». В естественной среде микроорганизмы размножаются медленно, а при интенсивном садоводстве плодородие нужно наращивать быстро. На помощь пришла разработка, используемая в США. Даже небольшое количество верхнего слоя почвы с перегноем, взятого в экологи­чески сбалансированном ареале, это кладезь «правильных» микроорганизмов.

По совету Болата Акылбековича юный исследователь помес­тила почву в воду, нагретую до 20–30 градусов. И примерно на сутки подключила аэратор для подачи кислорода. Бактерии делятся каждые 20–30 минут, через 24 часа получился «бульон» с миллиардами микроорганизмов. Школьница развела его в пропорции 1 к 10 и опрыскала почву и саженцы в питомнике. По словам Дильназ, микроорганизмы образуют на поверхности листьев целые колонии и защищают свой «дом» от инфекций. «Там целые войны разворачиваются», – с улыбкой пояснила она.

Примерно через месяц девочка заметила, что в почве появилось обилие дождевых червей и насекомых. Растения набрали ­объем, стали красивыми, у листьев ­появился глянцевый блеск. С той поры в мае ученица вместе с наставниками стала вносить в грунт кленовую щепу и проводить опрыскивание. Этого достаточно, чтобы древесные крошки быстро разложились, насытили почву хорошими бактериями. И заодно уничтожили болезнетвор­ную микрофлору.

– Проект на стыке естественных наук, – дополнительно пояс­нил отец юной исследовательницы Болат Сейлханов. – Изучение элементов – это химия, но происходящие с ними процессы – это физические явления. Когда на зеленый лист попадает солнечный луч, растение запускает механизм сохранения энергии. Идет поглощение кислорода, от корней поступает вода. В итоге получаются углеводы – вещества, соединяющие фруктозу, глюкозу и другие сахара. Своего рода это аккумуляторы солнечной энергии. Часть кислорода возвращается корням и используется, чтобы снова расщепить глюкозу, корни дышат. Эти процессы соединяют в себе как физику, так и химию.

Впереди у Дильназ учеба в 12-м классе НИШ, а дальше – мечта о самых престижных университетах мира. К слову, разработка усть-каменогорской школьницы заняла 1-е место по биологии в рес­публиканском конкурсе научных проектов и вошла в книгу «100 лучших научных проектов года».

– Важно, что в моем домашнем саду и школьном питомнике происходят только естественные процессы, – заключила начинающий мичуринец. – Мы не используем химических добавок. Способ относится к органическому методу земледелия, который на сегодня больше всего востребован в мире.