FEFU zinātniekiem izdevās izveidot organisko mēslojumu, kas paredzēts augu audzēšanai bezaugsnes vidē. Tā pamatā ir anfeltijas aļģu viela – Tālo Austrumu jūras dzīvnieki satur lielu skaitu mikroelementu. Iegūtais barības vielu koncentrāts pēc sastāva ir pēc iespējas tuvāks dabiskajām augsnēm un jau ir apstiprinājis savu efektivitāti pirmajos eksperimentos.
Papildus ūdenim un saules gaismai augiem attīstībai nepieciešami mikroelementi un vairākas citas sastāvdaļas. To esamība vai neesamība ietekmē ne tikai augļa izmēru, garšu, smaržu un krāsu, bet arī vitamīnu daudzumu, ko satur auglis. Tiek uzskatīts, ka dabiskos apstākļos visi nepieciešamie auga elementi tiek ņemti no augsnes un dabiskā ūdens.
Taču, lai nodrošinātu pārtiku blīvi apdzīvotām vietām, kur auglīga zeme ir ierobežota, cilvēkiem nākas ķerties pie liela daudzuma dārzeņu audzēšanas mākslīgā vidē. Runa ir par hidroponiku – augsto tehnoloģiju sistēmām, kurās dzinumi uzturu saņem nevis no augsnes, bet gan no šķīduma, kas ieskauj saknes. Ideālā gadījumā tā sastāvam vajadzētu būt pēc iespējas identiskam dabiskajai augsnei un tajā pašā laikā tai jābūt tuvu ūdenim, lai neaizsprostotu daudzos filtrus un sūkņus, caur kuriem cirkulē šķīdums.
Atsauce: organiskie VS minerālmēsli
Augsnes mikroelementus var atdarināt vairākos veidos. Pirmais ir ar minerālu piedevu palīdzību, kuras tiek ražotas ķīmiski. No vienas puses, šī ir vienkārša un lēta iespēja izveidot augiem nepieciešamo elementu kompleksu. No otras puses, uz šādiem mēslošanas līdzekļiem audzēto augļu garšas īpašības var būt ļoti sliktākas par dabīgā augsnē audzētiem dārzeņiem, jo piedevu sastāvs ir ierobežots.
Otrs veids ir organiskais mēslojums, kam ir dabiska bāze un kas ir izgatavoti no dabīgiem produktiem. Tie ļauj piesātināt augus ar nepieciešamajiem elementiem, vienlaikus saglabājot “dabīgās” garšas un smaržas. Taču “organisko” ir diezgan grūti iegūt šķidrā veidā, tajā var būt arī patogēni un piemaisījumi, tāpēc tos hidroponiskajās sistēmās izmanto ļoti maz – tas ir dārgi un neefektīvi lielos uzņēmumos.
Lai panāktu uzlabotas garšas īpašības, hidroponikā tiek izmantoti minerālmēslu un organisko mēslojumu kokteiļi, kas tiek kombinēti dažādās proporcijās. Šādu kompozīciju efektivitāte ir augsta, tomēr mēslošanas līdzekļu izmaksas Krievijas uzņēmumiem bieži ir augstākas nekā minerālmēsliem, jo daudzas sastāvdaļas ir ārvalstu izcelsmes.
Lētāks, lielāks, garšīgāks
Neskatoties uz iepriekšminētajām grūtībām, FEFU zinātniekiem izdevās izveidot organiskā mēslojuma sastāvdaļas no anfeltijas aļģēm, kas paredzētas hidroponiskām sistēmām. Iegūtais produkts, papildus lielam skaitam barības vielu, ir piesātināts ar fulvoskābi – dabisku mikroelementu vadītāju augu sakņu šūnās. Mēslošanas līdzeklim ir labas filtrēšanas īpašības, un tas pēc konsistences ir līdzīgs sojas mērcei. Īpaša izejvielu sagatavošana un turpmākais ultraskaņas ekstrakcijas process ļauj izslēgt patogēnus. Iegūtais drošs un efektīvs uztura koncentrāts tiek atšķaidīts ūdenī proporcijā no 1 līdz 100 vai no 1 līdz 300 atkarībā no kultūras.
“Veiktie eksperimenti jau ir parādījuši, ka pašreizējais mēslojuma sastāvs pēc efektivitātes nav zemāks par minerālmēsliem. Salāti, kas audzēti uz mūsu produkta, ir salīdzināmi ar tiem, kas audzēti importētajā šķīdumā. Tajā pašā laikā mūsu mēslojuma izmaksas ir zemākas, un dārzeņu vērtība būs augstāka, jo tie ir barojošāki un kvalitatīvāki,” sacīja projekta vadītājs, doktora grāds Aleksejs Belovs.
Pēc zinātnieka teiktā, eksperimenti ar iegūto uzturvielu šķīdumu turpinās, un rūpnieciskā dizaina sastāvs tiks pabeigts tā, lai tas atbilstu minerālmēslu ekonomiskajai efektivitātei. Turklāt zinātnieku komanda kopā ar studentiem pēta konkrētu mikroelementu ietekmi uz augu organoleptiskajām īpašībām. Pētnieki cenšas izveidot ideālu elementu sastāvu, kas piešķir dārzeņiem visintensīvāko garšu un aromātu, kā arī pilnu vitamīnu un uzturvielu komplektu.
Pieprasīts gan Arktikā, gan kosmosā
Kā norāda projekta pārstāvji, bioloģiskā hidroponika ir perspektīvs virziens ne tikai lielajām siltumnīcām. Liels šāda mēslojuma tirgus ir attālās iekārtas, piemēram, maiņu nometnes, polārpētnieku stacijas, jūras kuģi. Šeit vajadzību pēc svaigiem dārzeņiem var apmierināt ar moduļu konteineru siltumnīcu palīdzību, kas ļaus izaudzēt svaigus zaļumus pietiekamā apjomā. Šādu hidroponisku mazo kompleksu kompozīcijām jābūt pēc iespējas līdzsvarotām, lai attālu ciematu un uzņēmumu iedzīvotāji varētu dažādot savu uzturu ar garšīgiem un barojošiem dārzeņiem.
Vēl viena liela joma ir pārtikas nodrošināšana kosmosa stacijām ar ilgu uzturēšanās laiku. Hidroponika var ne tikai novērst vajadzību pēc svaigiem dārzeņiem, bet arī mazināt astronautu stresa slodzi, kuri ir īpaši priecīgi redzēt dzīvos augus prom no savas planētas. Jau šobrīd kosmosa aģentūras visā pasaulē iegulda lielus ieguldījumus pārtikas sistēmu izstrādē kolonijām uz Marsa un ilgtermiņa kosmosa misijām. Pēc Alekseja Belova teiktā, viens no FEFU radītajiem produktiem būs vērsts uz barības vielu risinājumu izstrādi attāliem objektiem.
"Runājot par hidroponiskām sistēmām ilgtermiņa kosmosa misijām, jautājums par organisko mēslojumu ir ļoti aktuāls. Uz ķīmiskā mēslojuma audzētus nesabalansētus dārzeņus cilvēks var ēst pāris mēnešus bez īpaša diskomforta. Bet, ja kosmosa ceļojums ilgs vairāk nekā duci gadu, tad šeit ir nepieciešama funkcionāla un kvalitatīva pārtika,” sacīja projekta vadītāja.
Atgādinām, ka jaunu organiskā mēslojuma veidu izstrāde FEFU tiek veikta programmas Prioritāte 2030 un Augstākās inženierzinātņu skolas "Biotehnoloģijas, bioinženierijas un pārtikas sistēmu institūts" ietvaros. Projekta mērķis ir izstrādāt jaunas agrobioinženierijas pasaules līmeņa CRF tehnoloģijas, kā arī izveidot efektīvu un pieejamu mēslošanas līdzekļu līniju no vietējiem Tālo Austrumu resursiem.