Vědcům FEFU se podařilo vytvořit hnojivo na organické bázi, které je určeno pro pěstování rostlin v prostředí bez půdy. Je založen na látce řasy anfeltia – mořský život Dálného východu obsahuje velké množství stopových prvků. Výsledný živný koncentrát je složením co nejblíže přírodním půdám a svou účinnost potvrdil již při prvních experimentech.
Kromě vody a slunečního záření potřebují rostliny k vývoji stopové prvky a řadu dalších složek. Jejich přítomnost či nepřítomnost ovlivňuje nejen velikost, chuť, vůni a barvu, ale také množství vitamínů obsažených v ovoci. Předpokládá se, že v přírodních podmínkách jsou všechny potřebné prvky rostliny odebírány z půdy a přírodní vody.
Aby však lidé zajistili potravu pro hustě obydlené oblasti, kde je úrodná půda omezená, musí se uchýlit k pěstování velkého množství zeleniny v umělém prostředí. Hovoříme o hydroponii – high-tech systémech, ve kterých výhonky nedostávají výživu z půdy, ale z roztoku obklopujícího kořeny. V ideálním případě by jeho složení mělo být co nejvíce totožné s přírodní půdou a zároveň mít konzistenci blízkou vodě, aby neucpalo četné filtry a čerpadla, kterými roztok cirkuluje.
Reference: organická VS minerální hnojiva
Půdní mikroelementy lze napodobit několika způsoby. První je za pomoci minerálních přísad, které se vyrábějí chemicky. Na jedné straně se jedná o jednoduchou a levnou možnost, jak vytvořit komplex prvků nezbytných pro rostliny. Na druhou stranu, chuťové vlastnosti ovoce pěstovaného na takových hnojivech mohou být velmi horší než u zeleniny pěstované v přirozené půdě, protože složení přísad je omezené.
Druhým způsobem jsou organická hnojiva, která mají přírodní základ a jsou vytvořena z přírodních produktů. Umožňují nasytit rostliny potřebnými prvky při zachování „přirozených“ chutí a vůní. „Bio“ je však v kapalné formě poměrně obtížné získat, může obsahovat i patogeny a nečistoty, takže se v hydroponických systémech používají velmi málo – je to drahé a ve velkém měřítku neefektivní.
Pro dosažení zlepšených chuťových vlastností se v hydroponii používají koktejly minerálních a organických hnojiv, které se kombinují v různých poměrech. Účinnost takových kompozic je vysoká, avšak náklady na hnojiva pro ruské podniky jsou často vyšší než minerální hnojiva, protože mnoho složek je zahraničního původu.
Levnější, větší, chutnější
Přes výše uvedené potíže se vědcům FEFU podařilo vytvořit organické složky hnojiv z řas anfeltia určené pro hydroponické systémy. Výsledný produkt je kromě velkého množství živin nasycen kyselinou fulvovou – přirozeným vodičem stopových prvků do buněk kořenů rostlin. Hnojivo má dobré filtrační vlastnosti a je konzistencí podobné sójové omáčce. Speciální příprava surovin a další proces ultrazvukové extrakce umožňuje vyloučit patogeny. Výsledný bezpečný a účinný nutriční koncentrát se ředí vodou v poměru 1 ku 100 nebo 1 ku 300 v závislosti na plodině.
„Provedené experimenty již ukázaly, že současné složení hnojiva není z hlediska účinnosti horší než špičková minerální hnojiva. Salát pěstovaný na našem produktu je velikostí srovnatelný s salátem pěstovaným na dováženém roztoku. Zároveň jsou náklady na naše hnojivo nižší a hodnota zeleniny bude vyšší, protože je výživnější a kvalitnější,“ řekl Alexej Belov, vedoucí projektu, Ph.D.
Experimenty s výsledným živným roztokem podle vědce probíhají a skladba průmyslového vzoru bude dopracována tak, aby odpovídala ekonomické účinnosti minerálních hnojiv. Kromě toho tým vědců spolu se studenty studuje vliv specifických stopových prvků na organoleptické vlastnosti rostlin. Vědci se snaží vytvořit ideální složení prvků, které dodá zelenině nejintenzivnější chuť a vůni a také kompletní sadu vitamínů a živin.
Žádané jak v Arktidě, tak ve vesmíru
Podle zástupců projektu je organická hydroponie slibným směrem nejen pro velké skleníky. Velkým trhem pro taková hnojiva jsou vzdálená zařízení, například směnové tábory, stanice polárních průzkumníků, námořní lodě. Zde lze potřebu čerstvé zeleniny uspokojit pomocí modulových kontejnerových skleníků, které umožní pěstování čerstvé zeleně v dostatečných objemech. Kompozice pro takové hydroponické malé komplexy by měly být co nejvyváženější, aby obyvatelé vzdálených vesnic a podniků mohli diverzifikovat svou stravu chutnou a výživnou zeleninou.
Další velkou oblastí je zajištění jídla pro vesmírné stanice s dlouhou dobou pobytu. Hydroponie dokáže nejen uzavřít potřebu čerstvé zeleniny, ale také zmírnit stresovou zátěž astronautů, které obzvlášť těší, když vidí živé rostliny daleko od své domovské planety. Již dnes vesmírné agentury po celém světě masivně investují do vývoje potravinových systémů pro kolonie na Marsu a dlouhodobých vesmírných misí. Podle Alexey Belova bude jeden z produktů vytvořených na FEFU zaměřen na vývoj živných roztoků pro vzdálené objekty.
„Pokud jde o hydroponické systémy pro dlouhodobé vesmírné mise, otázka organických hnojiv je velmi akutní. Člověk může jíst nevyváženou zeleninu pěstovanou na chemickém hnojivu několik měsíců bez většího nepohodlí. Pokud ale vesmírná cesta potrvá déle než tucet let, pak je zde potřeba funkční a kvalitní jídlo, “uvedl projektový manažer.
Připomeňme, že vývoj nových typů organických hnojiv ve FEFU probíhá v rámci programu Priorita 2030 a Vyšší technické školy „Institut biotechnologie, bioinženýrství a potravinových systémů“. Cílem projektu je vyvinout nové agro-bioinženýrské technologie CRF světové třídy a také vytvořit efektivní a cenově dostupnou produktovou řadu hnojiv z místních zdrojů Dálného východu.