Den FEFU-Wissenschaftlern ist es gelungen, eine organische Düngemittelzusammensetzung zu entwickeln, die für den Anbau von Pflanzen in einer bodenlosen Umgebung ausgelegt ist. Es basiert auf einem Stoff aus der Anfeltia-Alge – der fernöstliche Meeresbewohner enthält eine Vielzahl von Spurenelementen. Das resultierende Nährstoffkonzentrat ist in seiner Zusammensetzung natürlichen Böden möglichst nahe und hat seine Wirksamkeit bereits in ersten Versuchen bestätigt.
Neben Wasser und Sonnenlicht benötigen Pflanzen für ihre Entwicklung Spurenelemente und eine Reihe weiterer Bausteine. Ihr Vorhandensein oder Fehlen beeinflusst nicht nur Größe, Geschmack, Geruch und Farbe, sondern auch die Menge der in der Frucht enthaltenen Vitamine. Es wird angenommen, dass unter natürlichen Bedingungen alle notwendigen Elemente der Pflanze aus dem Boden und dem natürlichen Wasser entnommen werden.
Um jedoch dicht besiedelte Gebiete mit Nahrung zu versorgen, in denen fruchtbares Land begrenzt ist, müssen die Menschen auf den Anbau einer großen Menge Gemüse in einer künstlichen Umgebung zurückgreifen. Die Rede ist von Hydroponik – Hightech-Systemen, bei denen die Triebe nicht aus der Erde, sondern aus der die Wurzeln umgebenden Lösung ernährt werden. Idealerweise sollte seine Zusammensetzung möglichst identisch mit der natürlichen Erde sein und gleichzeitig eine wasserähnliche Konsistenz haben, um die zahlreichen Filter und Pumpen, durch die die Lösung zirkuliert, nicht zu verstopfen.
Referenz: organische vs. mineralische Düngemittel
Es gibt mehrere Möglichkeiten, Mikroelemente im Boden zu simulieren. Zum einen mit Hilfe von mineralischen Zusatzstoffen, die chemisch hergestellt werden. Einerseits ist es eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, einen Komplex von Elementen zu erstellen, die für Pflanzen notwendig sind. Andererseits können die Geschmacksindikatoren von Früchten, die auf solchen Düngemitteln angebaut werden, denen von Gemüse, das auf natürlichem Boden angebaut wird, sehr unterlegen sein, da die Zusammensetzung der Zusatzstoffe begrenzt ist.
Die zweite Methode sind organische Düngemittel, die eine natürliche Basis haben und aus Naturprodukten hergestellt werden. Sie ermöglichen es Ihnen, Pflanzen mit den notwendigen Elementen zu sättigen, während „natürliche“ Geschmäcker und Gerüche erhalten bleiben. Allerdings ist „organisches Material“ in flüssiger Form ziemlich schwierig zu erhalten, es kann auch Krankheitserreger und Verunreinigungen enthalten, daher werden sie in hydroponischen Systemen sehr wenig verwendet – es ist teuer und in großen Unternehmen ineffizient.
Um verbesserte Geschmackseigenschaften zu erreichen, werden in der Hydrokultur Cocktails aus mineralischen und organischen Düngemitteln verwendet, die in unterschiedlichen Anteilen kombiniert werden. Die Wirksamkeit solcher Formulierungen ist hoch, jedoch sind die Kosten für Düngemittel für russische Unternehmen oft höher als für mineralische, da viele Komponenten ausländischen Ursprungs sind.
Billiger, größer, schmackhafter
Trotz der oben genannten Schwierigkeiten gelang es den FEFU-Wissenschaftlern, Komponenten organischer Düngemittel aus Anfel-Algen herzustellen, die für hydroponische Systeme bestimmt sind. Das resultierende Produkt ist neben einer Vielzahl von Nährstoffen mit Fulvinsäure gesättigt – einem natürlichen Leiter von Spurenelementen zu den Zellen der Pflanzenwurzeln. Der Dünger hat gute Filtrationseigenschaften und ähnelt in seiner Konsistenz Sojasauce. Die spezielle Vorbereitung der Rohstoffe und der weitere Prozess der Ultraschallextraktion ermöglichen den Ausschluss von Krankheitserregern. Das resultierende sichere und wirksame Nährstoffkonzentrat wird je nach Kultur im Verhältnis 1 zu 100 oder 1 zu 300 mit Wasser verdünnt.
„Die Versuche haben bereits gezeigt, dass die jetzige Zusammensetzung des Düngers in seiner Effizienz Top-Mineraldüngern in nichts nachsteht. Der auf unserem Produkt angebaute Salat hat eine vergleichbare Größe wie der auf importierter Lösung angebaute. Gleichzeitig sind die Kosten für unseren Dünger niedriger und der Wert von Gemüse wird höher sein, da es nahrhafter und von hoher Qualität ist“, sagte Alexey Belov, Projektmanager, Ph.D., Professor der Abteilung für Überwachung und Entwicklung von Georessourcen am FEFU Polytechnic Institute.
Die Versuche mit der gewonnenen Nährlösung werden nach Angaben des Wissenschaftlers fortgesetzt und die Zusammensetzung der Industrieprobe so modifiziert, dass sie der Wirtschaftlichkeit von Mineraldünger entspricht.
Darüber hinaus untersucht ein Team von Wissenschaftlern zusammen mit Studenten die Wirkung bestimmter Spurenelemente auf die organoleptischen Eigenschaften von Pflanzen. Forscher versuchen, eine ideale Zusammensetzung von Elementen zu schaffen, die Gemüse den größten Nutzen bringt.
Es ist sowohl in der Arktis als auch im Weltraum gefragt
Bio-Hydroponik ist laut den Vertretern des Projekts nicht nur für große Gewächshäuser eine vielversprechende Richtung. Ein großer Markt für solche Düngemittel sind abgelegene Objekte, zum Beispiel Schichtsiedlungen, Polarforscherstationen, Langstreckenschiffe. Hier kann der Bedarf an frischem Gemüse mit Hilfe von modularen Container-Gewächshäusern geschlossen werden, mit denen Sie frisches Gemüse in ausreichenden Mengen anbauen können. Die Zusammensetzungen für solche kleinen Hydroponikkomplexe sollten so ausgewogen wie möglich sein, damit die Bewohner abgelegener Dörfer und Unternehmen ihre Ernährung mit köstlichem und nahrhaftem Gemüse abwechslungsreich gestalten können.
Ein weiterer großer Bereich ist die Verpflegung von Raumstationen mit langer Aufenthaltsdauer. Hydroponik kann nicht nur den Bedarf an frischem Gemüse schließen, sondern auch die Stresslast von Astronauten lindern, die sich besonders freuen, fern von ihrem Heimatplaneten lebende Pflanzen zu sehen. Schon heute investieren Raumfahrtagenturen auf der ganzen Welt viel Geld in die Entwicklung von Energiesystemen für Kolonien auf dem Mars und langfristige Weltraummissionen. Laut Alexey Belov wird eines der Produkte, die bei FEFU entwickelt werden, darauf abzielen, Nährlösungen für abgelegene Einrichtungen zu entwickeln.
„Wenn es um Hydrokultursysteme für langfristige Weltraummissionen geht, ist die Frage nach organischen Düngemitteln sehr akut. Eine Person kann ohne große Beschwerden ein paar Monate lang unausgewogenes Gemüse essen, das auf chemischem Dünger angebaut wurde. Aber wenn die Raumfahrt Jahrzehnte dauern soll, dann ist hier eine funktionelle und hochwertige Ernährung notwendig“, so der Projektleiter.
Daran erinnern, dass die Entwicklung neuartiger organischer Düngemittel in FEFU im Rahmen des Programms „Priority 2030“ und der Advanced Engineering School „Institute of Biotechnology, Bioengineering and Food Systems“ durchgeführt wird. Ziel des Projekts ist die Entwicklung neuer agrobiotechnologischer CRF-Technologien von Weltklasse sowie die Schaffung einer effektiven und erschwinglichen Produktlinie von Düngemitteln aus lokalen Ressourcen des Fernen Ostens.
Eine Quelle: https://poisknews.ru