Naukowcom FEFU udało się stworzyć organiczny nawóz, który przeznaczony jest do uprawy roślin w środowisku bezglebowym. Bazuje na substancji z alg Anfeltia – organizmy morskie Dalekiego Wschodu zawierają dużą ilość pierwiastków śladowych. Powstały koncentrat odżywki jest jak najbardziej zbliżony składem do gleb naturalnych i już potwierdził swoją skuteczność podczas pierwszych eksperymentów.
Oprócz wody i światła słonecznego rośliny potrzebują do rozwoju pierwiastków śladowych i wielu innych składników. Ich obecność lub brak wpływa nie tylko na wielkość, smak, zapach i barwę, ale także na ilość zawartych w owocach witamin. Uważa się, że w naturalnych warunkach wszystkie niezbędne elementy rośliny są pobierane z gleby i naturalnej wody.
Jednak aby zapewnić żywność gęsto zaludnionym obszarom, gdzie żyzne grunty są ograniczone, ludzie muszą uciekać się do uprawy dużej liczby warzyw w sztucznym środowisku. Mowa o hydroponice – zaawansowanych technologicznie systemach, w których pędy otrzymują pokarm nie z gleby, ale z roztworu otaczającego korzenie. Idealnie, jego skład powinien być jak najbardziej zbliżony do naturalnego gruntu, a jednocześnie mieć konsystencję zbliżoną do wody, aby nie zatykać licznych filtrów i pomp, przez które krąży roztwór.
Odniesienie: organiczne nawozy mineralne VS
Mikroelementy glebowe można imitować na kilka sposobów. Pierwszy to za pomocą dodatków mineralnych, które są wytwarzane chemicznie. Z jednej strony jest to prosta i tania opcja na stworzenie kompleksu niezbędnych dla roślin elementów. Z drugiej strony właściwości smakowe owoców uprawianych na takich nawozach mogą być bardzo gorsze od warzyw uprawianych w naturalnej glebie, ponieważ skład dodatków jest ograniczony.
Drugi sposób to nawozy organiczne, które mają naturalną bazę i powstają z naturalnych produktów. Pozwalają nasycić rośliny niezbędnymi pierwiastkami, zachowując przy tym „naturalne” smaki i zapachy. Jednak „organiczny” jest dość trudny do uzyskania w postaci płynnej, może również zawierać patogeny i zanieczyszczenia, dlatego w systemach hydroponicznych stosuje się je bardzo rzadko – jest to drogie i nieefektywne w dużej skali przedsiębiorstw.
W celu uzyskania lepszych właściwości smakowych w hydroponice stosuje się koktajle nawozów mineralnych i organicznych, które łączy się w różnych proporcjach. Skuteczność takich kompozycji jest wysoka, jednak koszt nawozów dla rosyjskich przedsiębiorstw jest często wyższy niż nawozów mineralnych, ponieważ wiele składników jest pochodzenia zagranicznego.
Tańsze, większe, smaczniejsze
Pomimo powyższych trudności naukowcom FEFU udało się stworzyć z alg anfeltia komponenty nawozów organicznych przeznaczonych do systemów hydroponicznych. Powstały produkt, oprócz dużej ilości składników odżywczych, jest nasycony kwasem fulwowym – naturalnym przewodnikiem pierwiastków śladowych do komórek korzeni roślin. Nawóz ma dobre właściwości filtracyjne i jest zbliżony konsystencją do sosu sojowego. Specjalne przygotowanie surowców i dalszy proces ekstrakcji ultradźwiękowej umożliwiają wykluczenie patogenów. Powstały bezpieczny i skuteczny koncentrat odżywczy rozcieńcza się w wodzie w stosunku 1 do 100 lub 1 do 300, w zależności od uprawy.
„Przeprowadzone doświadczenia wykazały już, że obecny skład nawozu nie ustępuje skutecznością topowym nawozom mineralnym. Sałata wyhodowana na naszym produkcie jest porównywalna wielkością do tej wyhodowanej na importowanym roztworze. Jednocześnie koszt naszego nawozu jest niższy, a wartość warzyw będzie wyższa, ponieważ są one bardziej odżywcze i lepszej jakości” – powiedział Aleksiej Biełow, kierownik projektu, dr hab.
Jak informuje naukowiec, trwają eksperymenty z otrzymaną pożywką, a skład wzoru przemysłowego zostanie dopracowany w taki sposób, aby odpowiadał efektywności ekonomicznej nawozów mineralnych. Ponadto zespół naukowców wraz ze studentami bada wpływ określonych pierwiastków śladowych na właściwości organoleptyczne roślin. Naukowcy starają się stworzyć idealną kompozycję pierwiastków, która nada warzywom najintensywniejszy smak i aromat, a także komplet witamin i składników odżywczych.
Wymagany zarówno w Arktyce, jak iw kosmosie
Zdaniem przedstawicieli projektu, ekologiczna hydroponika to obiecujący kierunek nie tylko dla dużych szklarni. Dużym rynkiem zbytu dla takich nawozów są odległe obiekty, na przykład obozy zmianowe, stacje polarników, statki pełnomorskie. Tutaj zapotrzebowanie na świeże warzywa można zaspokoić za pomocą modułowych szklarni kontenerowych, które pozwolą na uprawę świeżej zieleniny w wystarczających ilościach. Kompozycje do takich małych kompleksów hydroponicznych powinny być jak najbardziej zbilansowane, aby mieszkańcy odległych wiosek i przedsiębiorstw mogli urozmaicić swoją dietę o smaczne i pożywne warzywa.
Innym dużym obszarem jest dostarczanie żywności dla stacji kosmicznych z długim okresem przebywania. Hydroponika może nie tylko zaspokoić zapotrzebowanie na świeże warzywa, ale także zmniejszyć stres astronautów, którzy są szczególnie zadowoleni z widoku żywych roślin z dala od ich rodzinnej planety. Już dziś agencje kosmiczne na całym świecie intensywnie inwestują w rozwój systemów żywnościowych dla kolonii na Marsie i długoterminowe misje kosmiczne. Według Aleksieja Biełowa jeden z produktów stworzonych w FEFU będzie miał na celu opracowanie roztworów odżywczych dla odległych obiektów.
„Jeśli chodzi o systemy hydroponiczne do długoterminowych misji kosmicznych, kwestia nawozów organicznych jest bardzo pilna. Osoba może jeść niezbilansowane warzywa uprawiane na nawozach chemicznych przez kilka miesięcy bez większego dyskomfortu. Ale jeśli podróż kosmiczna potrwa kilkanaście lat, potrzebna jest tutaj żywność funkcjonalna i wysokiej jakości ”- powiedział kierownik projektu.
Przypomnijmy, że opracowywanie nowych rodzajów nawozów organicznych w FEFU odbywa się w ramach programu Priorytet 2030 i Szkoły Zaawansowanej Inżynierii „Instytut Biotechnologii, Bioinżynierii i Systemów Żywnościowych”. Celem projektu jest opracowanie nowych agrobioinżynierii światowej klasy technologii CRF, a także stworzenie efektywnej i przystępnej cenowo linii produktowej nawozów z lokalnych zasobów Dalekiego Wschodu.