遠東聯邦大學的科學家成功研發出一種有機肥料,用於在無土環境中種植植物。它以Anfeltia藻類物質為基礎——遠東海洋生物含有大量微量元素。所得營養濃縮物的成分盡可能接近天然土壤,並且在第一次實驗中證實了其有效性。
除了水和陽光之外,植物的發育還需要微量元素和許多其他成分。它們的存在與否不僅影響水果的大小、味道、氣味和顏色,也影響水果中維生素的含量。人們相信,在自然條件下,植物的所有必需元素均取自土壤和天然水。
然而,為了給肥沃土地有限的人口稠密地區提供食物,人們不得不在人工環境下種植大量蔬菜。我們談論的是水耕法——高科技系統,其中芽不是從土壤中獲取營養,而是從根部周圍的溶液中獲取營養。理想情況下,其成分應盡可能與天然土壤相同,同時具有接近水的稠度,以免堵塞溶液循環的眾多過濾器和幫浦。
參考:有機肥料 VS 礦物肥料
土壤微量元素可以透過多種方式模擬。第一種是藉助化學生產的礦物添加劑。一方面,這是一種簡單且廉價的選擇,可以創建植物所需的複雜元素。另一方面,由於添加劑的成分有限,因此使用這種肥料種植的水果的味道特徵可能比在天然土壤中種植的蔬菜差很多。
第二種方式是有機肥料,它具有天然基礎,由天然產品製成。它們可以讓植物充滿必要的元素,同時保持「自然」的味道和氣味。然而,「有機」很難以液體形式獲得,它還可能含有病原體和雜質,因此它們在水耕系統中很少使用——對於大規模企業而言,它成本高昂且效率低下。
為了改善口感,水耕中使用礦物肥料和有機肥料的混合物,並以不同的比例組合。這種組合物的有效性很高,但俄羅斯企業的化肥成本往往高於礦物肥料,因為許多成分來自國外。
更便宜、更大、更好吃
儘管存在上述困難,遠東聯邦大學的科學家們還是成功地從安菲爾蒂亞藻中製造出了用於水耕系統的有機肥料成分。所得產品除了含有大量營養素外,還富含黃腐酸,黃腐酸是植物根細胞微量元素的天然導體。此肥料具有良好的過濾性能,濃稠度與醬油相似。特殊的原料製備和超音波提取的進一步處理使得排除病原體成為可能。所得安全有效的營養濃縮物以 1:100 或 1:300 的比例稀釋在水中,視作物而定。
「所進行的實驗已經表明,目前的肥料成分在效率上並不遜色於頂級礦物肥料。使用我們的產品種植的生菜的大小與使用進口解決方案種植的生菜相當。同時,我們的化肥成本更低,蔬菜的價值也會更高,因為它們更有營養、品質更高。”
根據科學家介紹,由此產生的營養液的實驗正在進行中,工業設計的組成將以與礦物肥料的經濟效益相匹配的方式最終確定。此外,一群科學家和學生正在研究特定微量元素對植物感官特性的影響。研究人員正在嘗試創造出理想的元素組合,使蔬菜具有最濃鬱的味道和香氣,以及全套維生素和營養素。
北極和太空都有需求
根據專案代表介紹,有機水耕不僅對於大型溫室來說是一個有前途的方向。此類肥料的一個大市場是偏遠設施,例如轉移營地、極地探險站、海船。在這裡,對新鮮蔬菜的需求可以藉助模組化貨櫃溫室來滿足,這將允許種植足夠數量的新鮮蔬菜。這種小型水耕綜合體的成分應盡可能平衡,以便偏遠村莊和企業的居民能夠多樣化飲食,吃到美味營養的蔬菜。
另一個大領域是為停留時間較長的太空站提供食物。水耕不僅可以減少對新鮮蔬菜的需求,還可以減輕太空人的壓力負擔,他們特別高興看到活的植物遠離他們的家鄉星球。如今,世界各地的航太機構已經投入大量資金開發火星殖民地和長期太空任務的糧食系統。根據 Alexey Belov 介紹,遠東聯邦大學創建的產品之一旨在為遠端物體開發營養解決方案。
「當談到用於長期太空任務的水耕系統時,有機肥料的問題非常尖銳。一個人可以吃幾個月不平衡的化肥蔬菜,而不會感到太多不適。但如果太空之旅要持續十幾年,那麼這裡就需要功能性高品質的食物。」專案經理說。
回想一下,遠東聯邦大學新型有機肥料的開發是在「2030優先計畫」和高級工程學院「生物技術、生物工程和食品系統研究所」的框架內進行的。該計畫的目標是開發新的農業生物工程世界級 CRF 技術,並利用遠東當地資源創建有效且價格實惠的肥料產品線。