FEFU-wetenschappers zijn erin geslaagd een organische meststof te maken, die bedoeld is voor het kweken van planten in een grondloze omgeving. Het is gebaseerd op de substantie van anfeltia-algen - het zeeleven in het Verre Oosten bevat een groot aantal sporenelementen. Het resulterende voedingsconcentraat komt qua samenstelling zo dicht mogelijk bij natuurlijke bodems en heeft zijn effectiviteit al tijdens de eerste experimenten bevestigd.
Naast water en zonlicht hebben planten sporenelementen en een aantal andere componenten nodig voor hun ontwikkeling. Hun aan- of afwezigheid heeft niet alleen invloed op de grootte, smaak, geur en kleur, maar ook op de hoeveelheid vitamines in de vrucht. Er wordt aangenomen dat onder natuurlijke omstandigheden alle noodzakelijke elementen van de plant uit de grond en natuurlijk water worden gehaald.
Om echter dichtbevolkte gebieden met beperkte vruchtbare grond van voedsel te voorzien, moeten mensen hun toevlucht nemen tot het verbouwen van een groot aantal groenten in een kunstmatige omgeving. We hebben het over hydrocultuur – hightech systemen waarbij de scheuten voeding niet uit de grond krijgen, maar uit de oplossing rond de wortels. Idealiter zou de samenstelling zo identiek mogelijk moeten zijn aan natuurlijke grond en tegelijkertijd een consistentie hebben die dicht bij water ligt om de vele filters en pompen waardoor de oplossing circuleert niet te verstoppen.
Referentie: organische VS minerale meststoffen
Bodemmicro-elementen kunnen op verschillende manieren worden nagebootst. De eerste is met behulp van minerale additieven, die chemisch worden geproduceerd. Enerzijds is dit een eenvoudige en goedkope optie om een complex van elementen te creëren die nodig zijn voor planten. Aan de andere kant kunnen de smaakkenmerken van fruit dat op dergelijke meststoffen wordt gekweekt, erg inferieur zijn aan groenten die in natuurlijke grond worden gekweekt, aangezien de samenstelling van additieven beperkt is.
De tweede manier zijn organische meststoffen, die een natuurlijke basis hebben en zijn gemaakt van natuurlijke producten. Hiermee kunt u planten verzadigen met de nodige elementen, met behoud van "natuurlijke" smaken en geuren. "Biologisch" is echter vrij moeilijk in vloeibare vorm te verkrijgen, het kan ook ziekteverwekkers en onzuiverheden bevatten, dus worden ze heel weinig gebruikt in hydrocultuursystemen - het is duur en inefficiënt op grote schaal van bedrijven.
Om verbeterde smaakeigenschappen te bereiken, worden cocktails van minerale en organische meststoffen gebruikt in hydrocultuur, die in verschillende verhoudingen worden gecombineerd. De effectiviteit van dergelijke samenstellingen is hoog, maar de kosten van meststoffen voor Russische ondernemingen zijn vaak hoger dan die van minerale meststoffen, omdat veel componenten van buitenlandse oorsprong zijn.
Goedkoper, groter, lekkerder
Ondanks de bovengenoemde moeilijkheden zijn wetenschappers van FEFU erin geslaagd om organische meststofcomponenten te maken van anfeltia-algen die bedoeld zijn voor hydrocultuursystemen. Het resulterende product is, naast een groot aantal voedingsstoffen, verzadigd met fulvinezuur - een natuurlijke geleider van sporenelementen naar de cellen van plantenwortels. De meststof heeft goede filtratie-eigenschappen en is qua consistentie vergelijkbaar met sojasaus. Speciale bereiding van grondstoffen en verder proces van ultrasone extractie maken het mogelijk om ziekteverwekkers uit te sluiten. Het resulterende veilige en effectieve voedingsconcentraat wordt verdund in water in een verhouding van 1 op 100 of 1 op 300, afhankelijk van het gewas.
“Uit de uitgevoerde experimenten is al gebleken dat de huidige samenstelling van de meststof qua efficiëntie niet onderdoet voor minerale topmeststoffen. De sla die op ons product wordt gekweekt, is qua grootte vergelijkbaar met de sla die op geïmporteerde oplossing wordt gekweekt. Tegelijkertijd zijn de kosten van onze kunstmest lager en zal de waarde van groenten hoger zijn, omdat ze voedzamer en van hogere kwaliteit zijn", zegt Alexei Belov, hoofd van het project, Ph.D.
Volgens de wetenschapper zijn experimenten met de resulterende voedingsoplossing aan de gang en zal de samenstelling van het industriële ontwerp zodanig worden afgerond dat deze overeenkomt met de economische efficiëntie van minerale meststoffen. Daarnaast bestudeert een team van wetenschappers samen met studenten het effect van specifieke sporenelementen op de organoleptische eigenschappen van planten. Onderzoekers proberen de ideale samenstelling van elementen te creëren die groenten de meest intense smaak en aroma geeft, evenals een complete set vitamines en voedingsstoffen.
Geëist zowel in het noordpoolgebied als in de ruimte
Volgens projectvertegenwoordigers is biologische hydrocultuur een veelbelovende richting, niet alleen voor grote kassen. Een grote markt voor dergelijke meststoffen zijn afgelegen faciliteiten, bijvoorbeeld ploegenkampen, stations voor poolreizigers, zeeschepen. Hier kan aan de behoefte aan verse groenten worden voldaan met behulp van modulaire containerkassen, waarmee voldoende verse groenten kunnen worden gekweekt. De composities voor dergelijke kleine hydrocultuurcomplexen moeten zo evenwichtig mogelijk zijn, zodat inwoners van afgelegen dorpen en bedrijven hun dieet kunnen diversifiëren met smakelijke en voedzame groenten.
Een ander groot gebied is de voedselvoorziening voor ruimtestations met een lange verblijfsperiode. Hydroponics kan niet alleen de behoefte aan verse groenten dekken, maar ook de stress verminderen van astronauten, die vooral blij zijn om levende planten weg te zien van hun thuisplaneet. Nu al investeren ruimteagentschappen over de hele wereld zwaar in de ontwikkeling van voedselsystemen voor kolonies op Mars en langdurige ruimtemissies. Volgens Alexey Belov zal een van de producten die bij FEFU zijn gemaakt, gericht zijn op het ontwikkelen van voedingsoplossingen voor afgelegen objecten.
“Als het gaat om hydrocultuursystemen voor langdurige ruimtemissies, is de kwestie van organische meststoffen zeer acuut. Een mens kan zonder veel ongemak een paar maanden onevenwichtige groenten eten die op kunstmest zijn gekweekt. Maar als de ruimtereis meer dan een dozijn jaar gaat duren, dan is hier functionele en hoogwaardige voeding nodig ”, aldus de projectmanager.
Bedenk dat de ontwikkeling van nieuwe soorten organische meststoffen in FEFU wordt uitgevoerd in het kader van het Priority 2030-programma en de Advanced Engineering School "Institute of Biotechnology, Bioengineering and Food Systems". Het doel van het project is om nieuwe agro-bioengineering CRF-technologieën van wereldklasse te ontwikkelen, evenals om een effectieve en betaalbare productlijn van meststoffen te creëren uit lokale bronnen van het Verre Oosten.