Учените от FEFU успяха да създадат органичен тор, който е предназначен за отглеждане на растения в безпочвена среда. Той се основава на веществото от водорасли анфелция - далекоизточният морски живот съдържа голям брой микроелементи. Полученият хранителен концентрат е възможно най-близък по състав до естествените почви и вече е потвърдил своята ефективност по време на първите експерименти.
Освен вода и слънчева светлина растенията се нуждаят от микроелементи и редица други компоненти за развитие. Тяхното присъствие или отсъствие влияе не само на размера, вкуса, мириса и цвета, но и на количеството витамини, съдържащи се в плодовете. Смята се, че в естествени условия всички необходими елементи на растението се вземат от почвата и естествената вода.
Въпреки това, за да осигурят храна за гъсто населени райони, където плодородната земя е ограничена, хората трябва да прибягнат до отглеждане на голям брой зеленчуци в изкуствена среда. Говорим за хидропоника - високотехнологични системи, при които издънките получават храна не от почвата, а от разтвора около корените. В идеалния случай неговият състав трябва да бъде възможно най-идентичен с естествената почва и в същото време да има консистенция, близка до водата, за да не запушва многобройните филтри и помпи, през които циркулира разтворът.
Справка: органични VS минерални торове
Почвените микроелементи могат да бъдат имитирани по няколко начина. Първият е с помощта на минерални добавки, които се произвеждат по химичен път. От една страна, това е прост и евтин вариант за създаване на комплекс от елементи, необходими за растенията. От друга страна, вкусовите характеристики на плодовете, отглеждани върху такива торове, могат да бъдат много по-лоши от зеленчуците, отглеждани в естествена почва, тъй като съставът на добавките е ограничен.
Вторият начин са органичните торове, които имат естествена основа и са създадени от естествени продукти. Те ви позволяват да насищате растенията с необходимите елементи, като същевременно запазвате „естествените“ вкусове и миризми. „Органично“ обаче е доста трудно да се получи в течна форма, може също да съдържа патогени и примеси, така че те се използват много малко в хидропонни системи – това е скъпо и неефективно в голям мащаб предприятия.
За постигане на подобрени вкусови свойства в хидропониката се използват коктейли от минерални и органични торове, които се комбинират в различни пропорции. Ефективността на такива състави е висока, но цената на торовете за руските предприятия често е по-висока от минералните торове, тъй като много компоненти са с чуждестранен произход.
По-евтино, по-голямо, по-вкусно
Въпреки горните трудности учените от FEFU успяха да създадат компоненти на органични торове от водорасли анфелция, предназначени за хидропонни системи. Полученият продукт, в допълнение към голям брой хранителни вещества, е наситен с фулвинова киселина - естествен проводник на микроелементи към клетките на корените на растенията. Торът има добри филтриращи свойства и е сходен по консистенция със соевия сос. Специалната подготовка на суровините и по-нататъшният процес на ултразвукова екстракция позволяват да се изключат патогени. Полученият безопасен и ефективен хранителен концентрат се разрежда във вода в съотношение 1 към 100 или 1 към 300 в зависимост от културата.
„Проведените експерименти вече показаха, че настоящият състав на тора не отстъпва по ефективност на горните минерални торове. Марулята, отгледана на нашия продукт, е сравнима по размер с тази, отгледана на вносен разтвор. В същото време цената на нашия тор е по-ниска, а стойността на зеленчуците ще бъде по-висока, тъй като те са по-хранителни и с по-високо качество“, каза Алексей Белов, ръководител на проекта, д.ф.н.
Според учения, експериментите с получения хранителен разтвор продължават и съставът на промишления дизайн ще бъде финализиран по такъв начин, че да отговаря на икономическата ефективност на минералните торове. Освен това екип от учени, заедно със студенти, изучава ефекта на специфични микроелементи върху органолептичните свойства на растенията. Изследователите се опитват да създадат идеалната композиция от елементи, която придава на зеленчуците най-интензивен вкус и аромат, както и пълен набор от витамини и хранителни вещества.
Търсен както в Арктика, така и в космоса
Според представители на проекта органичната хидропоника е обещаваща посока не само за големи оранжерии. Голям пазар за такива торове са отдалечените съоръжения, например сменни лагери, станции за полярни изследователи, морски кораби. Тук нуждата от пресни зеленчуци може да бъде задоволена с помощта на модулни контейнерни оранжерии, които ще позволят отглеждането на пресни зеленчуци в достатъчни обеми. Съставите за такива хидропонни малки комплекси трябва да бъдат възможно най-балансирани, така че жителите на отдалечени села и предприятия да могат да разнообразят диетата си с вкусни и питателни зеленчуци.
Друга голяма област е осигуряването на храна за космически станции с дълъг период на престой. Хидропониката може не само да намали нуждата от пресни зеленчуци, но и да облекчи стреса на астронавтите, които са особено доволни да видят живи растения далеч от родната си планета. Още днес космическите агенции по света инвестират сериозно в разработването на хранителни системи за колониите на Марс и дългосрочни космически мисии. Според Алексей Белов, един от продуктите, създадени във FEFU, ще бъде насочен към разработване на хранителни решения за отдалечени обекти.
„Когато става въпрос за хидропонни системи за дългосрочни космически мисии, въпросът за органичните торове е много остър. Човек може да яде небалансирани зеленчуци, отгледани на химически торове за няколко месеца без особен дискомфорт. Но ако космическото пътуване ще продължи повече от дузина години, тогава тук е необходима функционална и висококачествена храна “, каза ръководителят на проекта.
Припомнете си, че разработването на нови видове органични торове във FEFU се извършва в рамките на програмата „Приоритет 2030“ и Училището за напреднало инженерство „Институт по биотехнологии, биоинженерство и хранителни системи“. Целта на проекта е да се разработят нови агро-биоинженерни CRF технологии от световна класа, както и да се създаде ефективна и достъпна продуктова линия от торове от местни ресурси на Далечния изток.