Вченим ДВФУ вдалося створити добриво на органічній основі, яке призначене для вирощування рослин у безґрунтовому середовищі. В його основі лежить речовина водорості анфельції – далекосхідні морські мешканці містять велику кількість мікроелементів. Отриманий поживний концентрат максимально наближений за складом до природних ґрунтів і вже під час перших дослідів підтвердив свою ефективність.
Крім води і сонячного світла рослинам для розвитку потрібні мікроелементи і ряд інших компонентів. Їх наявність або відсутність впливає не тільки на розмір, смак, запах і колір, але і на кількість вітамінів, що містяться в плодах. Вважається, що в природних умовах всі необхідні елементи рослина отримує з грунту і природної води.
Однак, щоб забезпечити їжею густонаселені території, де родючі землі обмежені, людям доводиться вдаватися до вирощування великої кількості овочів у штучному середовищі. Мова йде про гідропоніку – високотехнологічні системи, в яких пагони отримують живлення не з ґрунту, а з розчину, що оточує коріння. В ідеалі його склад повинен бути максимально ідентичним природному грунту і при цьому мати консистенцію, близьку до води, щоб не забивати численні фільтри і насоси, через які циркулює розчин.
Довідково: органічні VS мінеральні добрива
Мікроелементи ґрунту можна імітувати кількома способами. Перший – за допомогою мінеральних добавок, які отримують хімічним шляхом. З одного боку, це простий і дешевий варіант створення комплексу необхідних рослинам елементів. З іншого боку, смакові характеристики плодів, вирощених на таких добривах, можуть сильно поступатися овочам, вирощеним на природному ґрунті, оскільки склад добавок обмежений.
Другий спосіб – це органічні добрива, які мають природну основу і створені з натуральних продуктів. Вони дозволяють наситити рослини необхідними елементами, зберігаючи при цьому «природні» смаки і запахи. Однак «органіку» досить важко отримати в рідкому вигляді, вона також може містити хвороботворні мікроорганізми та домішки, тому в гідропонних системах її використовують дуже мало – це дорого і неефективно на великих підприємствах.
Для досягнення поліпшених смакових властивостей на гідропоніці використовують коктейлі з мінеральних і органічних добрив, які поєднують у різних пропорціях. Ефективність таких складів висока, однак вартість добрив для російських підприємств часто вище, ніж мінеральних добрив, так як багато компонентів мають іноземне походження.
Дешевше, більше, смачніше
Незважаючи на зазначені труднощі, вченим ДВФУ вдалося створити компоненти органічних добрив з водорості анфельції, призначені для гідропонних систем. Отриманий продукт, крім великої кількості корисних речовин, насичений фульвокислотою – природним провідником мікроелементів до клітин коренів рослин. Добриво має хороші фільтраційні властивості та за консистенцією схоже на соєвий соус. Спеціальна підготовка сировини і подальший процес ультразвукової екстракції дозволяють виключити збудників. Отриманий безпечний і ефективний поживний концентрат розводять у воді в пропорції 1 до 100 або 1 до 300, залежно від культури.
«Проведені досліди вже показали, що нинішній склад добрива за ефективністю не поступається основним мінеральним добривам. Салат, вирощений на нашому продукті, за розміром порівнянний з вирощеним на імпортному розчині. При цьому вартість нашого добрива нижча, а цінність овочів буде вищою, оскільки вони більш поживні та якісніші», – зазначив Олексій Бєлов, керівник проекту, к.б.н.
За словами вченого, експерименти з отриманим поживним розчином тривають, а склад промислового зразка буде доопрацьовано таким чином, щоб відповідати економічній ефективності мінеральних добрив. Крім того, команда вчених разом зі студентами вивчає вплив окремих мікроелементів на органолептичні властивості рослин. Дослідники намагаються створити ідеальну композицію елементів, яка надає овочам максимально насичений смак і аромат, а також повний набір вітамінів і поживних речовин.
Затребуваний як в Арктиці, так і в космосі
За словами представників проекту, органічна гідропоніка є перспективним напрямком не лише для великих теплиць. Великим ринком збуту таких добрив є віддалені об'єкти, наприклад, вахтові табори, станції полярників, морські судна. Тут потребу у свіжих овочах можна задовольнити за допомогою модульних контейнерних теплиць, які дозволять вирощувати свіжу зелень у достатніх обсягах. Склади для таких гідропонних малих комплексів повинні бути максимально збалансованими, щоб жителі віддалених сіл і підприємств могли урізноманітнити свій раціон смачними і поживними овочами.
Ще один великий напрямок – забезпечення харчуванням космічних станцій тривалого перебування. Гідропоніка дозволяє не тільки закрити потребу в свіжих овочах, а й зняти стресове навантаження космонавтів, яким особливо приємно бачити живі рослини далеко від рідної планети. Вже сьогодні космічні агентства по всьому світу вкладають значні кошти в розробку систем харчування для колоній на Марсі та довготривалих космічних місій. За словами Олексія Бєлова, один із створених у ДВФУ продуктів буде спрямований на розробку поживних розчинів для віддалених об’єктів.
«Коли мова йде про гідропонні системи для довготривалих космічних польотів, то питання органічних добрив стоїть дуже гостро. Людина може харчуватися незбалансованими овочами, вирощеними на хімічних добривах, пару місяців без особливого дискомфорту. Але якщо космічна мандрівка триватиме не один десяток років, то тут потрібна функціональна і якісна їжа», — зазначив керівник проекту.
Нагадаємо, розробка нових видів органічних добрив у ДВФУ ведеться в рамках програми Пріоритет 2030 та Вищої інженерної школи «Інститут біотехнології, біоінженерії та харчових систем». Метою проекту є розробка нових агробіоінженерних технологій CRF світового рівня, а також створення ефективної та доступної лінійки добрив з місцевих ресурсів Далекого Сходу.