远东联邦大学的科学家成功研制出一种有机肥料,用于在无土环境中种植植物。它以Anfeltia藻类物质为基础——远东海洋生物含有大量微量元素。所得营养浓缩物的成分尽可能接近天然土壤,并且在第一次实验中已经证实了其有效性。
除了水和阳光之外,植物的发育还需要微量元素和许多其他成分。它们的存在与否不仅影响水果的大小、味道、气味和颜色,还影响水果中维生素的含量。人们相信,在自然条件下,植物的所有必需元素均取自土壤和天然水。
然而,为了给肥沃土地有限的人口稠密地区提供食物,人们不得不在人工环境下种植大量蔬菜。我们谈论的是水培法——高科技系统,其中芽不是从土壤中获取营养,而是从根部周围的溶液中获取营养。理想情况下,其成分应尽可能与天然土壤相同,同时具有接近水的稠度,以免堵塞溶液循环所通过的众多过滤器和泵。
参考:有机肥料 VS 矿物肥料
土壤微量元素可以通过多种方式模拟。第一种是借助化学生产的矿物添加剂。一方面,这是一种简单且廉价的选择,可以创建植物所需的复杂元素。另一方面,由于添加剂的成分有限,用这种肥料种植的水果的味道特征可能比在天然土壤中种植的蔬菜差很多。
第二种方式是有机肥料,它具有天然基础,由天然产品制成。它们可以让植物充满必要的元素,同时保持“自然”的味道和气味。然而,“有机”很难以液体形式获得,它还可能含有病原体和杂质,因此它们在水培系统中很少使用——对于大规模企业而言,它成本高昂且效率低下。
为了改善口感,水培中使用矿物肥料和有机肥料的混合物,并以不同的比例组合。这种组合物的有效性很高,但俄罗斯企业的化肥成本往往高于矿物肥料,因为许多成分来自国外。
更便宜、更大、更好吃
尽管存在上述困难,远东联邦大学的科学家们还是成功地从安菲尔蒂亚藻中制造出了用于水培系统的有机肥料成分。所得产品除了含有大量营养物质外,还富含黄腐酸,黄腐酸是植物根细胞微量元素的天然导体。该肥料具有良好的过滤性能,稠度与酱油相似。特殊的原料制备和超声波提取的进一步处理使得排除病原体成为可能。所得安全有效的营养浓缩物以 1:100 或 1:300 的比例稀释在水中,具体取决于作物。
“所进行的实验已经表明,目前的肥料成分在效率上并不逊色于顶级矿物肥料。使用我们的产品种植的生菜的大小与使用进口解决方案种植的生菜相当。同时,我们的化肥成本更低,蔬菜的价值也会更高,因为它们更有营养、质量更高。”
据科学家介绍,由此产生的营养液的实验正在进行中,工业设计的组成将最终确定,以匹配矿物肥料的经济效益。此外,一组科学家和学生正在研究特定微量元素对植物感官特性的影响。研究人员正在尝试创造出理想的元素组合,使蔬菜具有最浓郁的味道和香气,以及全套维生素和营养素。
北极和太空都有需求
据项目代表介绍,有机水培不仅对于大型温室来说是一个有前途的方向。此类肥料的一个大市场是偏远设施,例如转移营地、极地探险站、海船。在这里,对新鲜蔬菜的需求可以借助模块化集装箱温室来满足,这将允许种植足够数量的新鲜蔬菜。这种小型水培综合体的成分应尽可能平衡,以便偏远村庄和企业的居民能够多样化饮食,吃到美味营养的蔬菜。
另一个大领域是为停留时间较长的空间站提供食物。水培不仅可以减少对新鲜蔬菜的需求,还可以减轻宇航员的压力负担,他们特别高兴看到活的植物远离他们的家乡星球。如今,世界各地的航天机构已经投入巨资开发火星殖民地和长期太空任务的粮食系统。据 Alexey Belov 介绍,远东联邦大学创建的产品之一旨在为远程物体开发营养解决方案。
“当谈到用于长期太空任务的水培系统时,有机肥料的问题非常尖锐。一个人可以吃几个月不平衡的化肥蔬菜,而不会感到太多不适。但如果太空之旅要持续十几年,那么这里就需要功能性高品质的食物。”项目经理说。
回想一下,远东联邦大学新型有机肥料的开发是在“2030优先计划”和高级工程学院“生物技术、生物工程和食品系统研究所”的框架内进行的。该项目的目标是开发新的农业生物工程世界级 CRF 技术,并利用远东当地资源创建有效且价格实惠的肥料产品线。