Растения нашей оранжереи неприхотливы, устойчивы к заболеваниям и хорошо изучены в обычных условиях. «День» в нашей оранжерее продолжается четырнадцать земных суток. Затем наступает «ночь», которая длится столько же.
Такая продолжительность смены дня и ночи выбрана не случайно. Дело в том, что мы культивируем растения применительно к лунным суткам, а они имеют как раз такую продолжительность и цикличность. Растения за сравнительно короткий период вегетации должны обеспечить нас богатой витаминами зеленью. Чтобы они успели накопить биомассу, мы проводим посев ночью, так как прорастающие семена не нуждаются в свете. Когда же наше «солнце» вспыхивает, растения встречают его уже развернувшимися листочками. Посев семян и сбор урожая проводим в разные сроки периодически, «по конвейеру», чтобы к столу всегда была свежая зелень. Так появился у нас «зеленый конвейер», постоянно имеющий растения различных возрастов.
Термин «зеленый конвейер» возник впервые в животноводстве, когда на фермах стали выращивать быстрорастущие культуры для того, чтобы постоянно иметь свежий корм для скота. Позже, используя этот прием, животноводы смогли обеспечить животных витаминной подкормкой зимой за счет 7–10-дневных проростков злаковых культур.
В космическом корабле или планетной станции, по-видимому, придется прибегать именно к этому способу культивирования растений, так как обычный способ одновременных посевов и сбора урожая в оранжерее не обеспечит равномерности и непрерывности накопления кислорода растениями, удаления ими углекислоты, воспроизводства пищи и воды для экипажа. Вот почему мы проводим посев и собираем растения «по конвейеру».
На реальной космической плантации, так же как у нас, будут, видимо, различные растения. Это позволит разнообразить пищу и повысить ее ценность.
В молодых растениях нашей оранжереи, снимаемых на 4–8-е земные сутки, очень нежных и хороших на вкус, витаминов больше, чем в более зрелых и уже несколько огрубевших. Огуречная трава из всех растений самая урожайная. К концу вегетации мы получаем ее около четырех килограммов с одного квадратного метра посева. Капуста листовая, кресс-салат и укроп дают в этом же возрасте зелени вполовину меньше.
Наша оранжерея — это не только растения, но также большое и сложное инженерное сооружение. Системы кондиционирования воздуха, водообеспечения, освещения, контроля и управления обеспечивают растениям подходящий климат, доставляют им свет и воду, контролируют и управляют их ростом и развитием.
Собственно, оранжерейный отсек довольно большой — около двадцати квадратных метров, но почти все его пространство занято специальными кюветами с растениями и лишь посередине имеется узкий проход. Посевная площадь нашего «космического» огорода — семь с половиной квадратных метров.
Выращиваем мы свои растения методом гидропоники. Этот термин в переводе с греческого означает «работа с водой». Возникшая как водная культура растений, гидропоника вскоре стала также и субстратным методом культивирования растений.
Еще в 1876 году К. Тимирязев показал, что вместо почвы можно использовать заменители из песка, толченой пемзы, стеклянных бус и других материалов. Вводя в заменитель необходимые вещества, можно культивировать растения в водном растворе. Впервые было выращено растение от семени до семени на водном растворе химически чистых солей в 1895 году немецким ученым Кнопом. В следующем году К. Тимирязев на Нижегородской промышленной выставке продемонстрировал растения, полученные в стеклянных сосудах на водных питательных растворах. А в 1929 году профессор Калифорнийского университета Герике таким же способом вырастил и собрал урожай помидоров, который оказался в четыре раза большим, чем на почве. После этого ученые многих стран стали культивировать растения на водных растворах и почвозаменителях.
В Европе лучшие результаты были получены при культивировании растений на гравии и крупнозернистом песке.
В СССР опыты по выращиванию овощей на искусственной почве проводились в Ленинграде профессором В. Чесноковым, в Ереване — академиком Г. Давтяном, в Москве — профессором З. Журбицким. К числу преимуществ гидропоники относятся: значительно большая урожайность растений, чем в почве, и небольшой расход воды, так как влага, стекающая с корней, используется многократно. Качество и количество урожая в гидропонике, по свидетельству специалистов, выше, чем в открытом грунте. Объясняется это тем, что растения развиваются в оптимальных условиях, которые постоянно контролируются и приводятся в соответствие с их потребностями. В этом случае планировать урожай легче.