Gli scienziati della FEFU sono riusciti a creare un fertilizzante a base organica, destinato alla coltivazione di piante in un ambiente senza suolo. Si basa sulla sostanza dell'alga Anfeltia – la vita marina dell'Estremo Oriente contiene un gran numero di oligoelementi. Il concentrato di nutrienti risultante è il più vicino possibile nella composizione ai terreni naturali e ha già confermato la sua efficacia durante i primi esperimenti.
Oltre all'acqua e alla luce solare, le piante hanno bisogno di oligoelementi e di una serie di altri componenti per lo sviluppo. La loro presenza o assenza influenza non solo la dimensione, il gusto, l'odore e il colore, ma anche la quantità di vitamine contenute nel frutto. Si ritiene che in condizioni naturali tutti gli elementi necessari della pianta siano prelevati dal suolo e dall'acqua naturale.
Tuttavia, per fornire cibo alle aree densamente popolate dove la terra fertile è limitata, le persone devono ricorrere alla coltivazione di un gran numero di verdure in un ambiente artificiale. Stiamo parlando dell’idroponica – sistemi ad alta tecnologia in cui i germogli ricevono nutrimento non dal terreno, ma dalla soluzione che circonda le radici. Idealmente, la sua composizione dovrebbe essere il più identica possibile al terreno naturale e allo stesso tempo avere una consistenza vicina all'acqua in modo da non intasare i numerosi filtri e pompe attraverso le quali circola la soluzione.
Riferimento: fertilizzanti organici VS minerali
I microelementi del suolo possono essere imitati in diversi modi. Il primo è con l'aiuto di additivi minerali, prodotti chimicamente. Da un lato, questa è un'opzione semplice ed economica per creare un complesso di elementi necessari per le piante. D'altra parte, le caratteristiche gustative dei frutti coltivati con tali fertilizzanti possono essere molto inferiori alle verdure coltivate in terreno naturale, poiché la composizione degli additivi è limitata.
Il secondo modo sono i fertilizzanti organici, che hanno una base naturale e sono creati da prodotti naturali. Permettono di saturare le piante con gli elementi necessari, mantenendo sapori e odori “naturali”. Tuttavia, il “biologico” è piuttosto difficile da ottenere in forma liquida, può contenere anche agenti patogeni e impurità, quindi viene utilizzato pochissimo nei sistemi idroponici – è costoso e inefficiente su larga scala di imprese.
Per ottenere proprietà gustative migliorate, nell'idroponica vengono utilizzati cocktail di fertilizzanti minerali e organici, che vengono combinati in proporzioni diverse. L'efficacia di tali composizioni è elevata, tuttavia, il costo dei fertilizzanti per le imprese russe è spesso superiore a quello dei fertilizzanti minerali, poiché molti componenti sono di origine straniera.
Più economico, più grande, più gustoso
Nonostante le difficoltà di cui sopra, gli scienziati della FEFU sono riusciti a creare componenti di fertilizzanti organici dalle alghe anfeltia destinati ai sistemi idroponici. Il prodotto risultante, oltre a un gran numero di sostanze nutritive, è saturo di acido fulvico, un conduttore naturale di oligoelementi alle cellule delle radici delle piante. Il fertilizzante ha buone proprietà di filtrazione e ha una consistenza simile alla salsa di soia. La preparazione speciale delle materie prime e l'ulteriore processo di estrazione ad ultrasuoni consentono di escludere gli agenti patogeni. Il concentrato nutrizionale risultante, sicuro ed efficace, viene diluito in acqua in un rapporto da 1 a 100 o da 1 a 300, a seconda della coltura.
“Gli esperimenti condotti hanno già dimostrato che l'attuale composizione del fertilizzante non è inferiore in termini di efficienza ai migliori fertilizzanti minerali. La lattuga coltivata con il nostro prodotto ha dimensioni paragonabili a quella coltivata con soluzioni importate. Allo stesso tempo, il costo dei nostri fertilizzanti è inferiore e il valore delle verdure sarà più alto, poiché sono più nutrienti e di qualità superiore”, ha affermato Alexei Belov, capo del progetto, Ph.D.
Secondo lo scienziato, gli esperimenti con la soluzione nutritiva risultante sono in corso e la composizione del progetto industriale sarà finalizzata in modo tale da corrispondere all'efficienza economica dei fertilizzanti minerali. Inoltre, un team di scienziati, insieme agli studenti, sta studiando l'effetto di specifici oligoelementi sulle proprietà organolettiche delle piante. I ricercatori stanno cercando di creare la composizione ideale di elementi che conferisca alle verdure il gusto e l'aroma più intensi, oltre a un set completo di vitamine e sostanze nutritive.
Richiesto sia nell'Artico che nello spazio
Secondo i rappresentanti del progetto, la coltura idroponica organica è una direzione promettente non solo per le grandi serre. Un grande mercato per tali fertilizzanti è costituito da strutture remote, ad esempio campi di spostamento, stazioni di esploratori polari, navi marittime. Qui, la necessità di verdure fresche può essere soddisfatta con l'aiuto di serre contenitori modulari, che consentiranno di coltivare verdure fresche in volumi sufficienti. Le composizioni per tali piccoli complessi idroponici dovrebbero essere il più equilibrate possibile in modo che i residenti di villaggi e imprese remoti possano diversificare la loro dieta con verdure gustose e nutrienti.
Un altro grande ambito è quello della fornitura di cibo alle stazioni spaziali con un lungo periodo di permanenza. La coltura idroponica non solo può eliminare il fabbisogno di verdure fresche, ma anche alleviare il carico di stress degli astronauti, che sono particolarmente lieti di vedere piante viventi lontane dal loro pianeta natale. Già oggi le agenzie spaziali di tutto il mondo stanno investendo molto nello sviluppo di sistemi alimentari per le colonie su Marte e nelle missioni spaziali a lungo termine. Secondo Alexey Belov, uno dei prodotti creati alla FEFU sarà finalizzato allo sviluppo di soluzioni nutritive per oggetti remoti.
“Quando si parla di sistemi idroponici per missioni spaziali a lungo termine, la questione dei fertilizzanti organici è molto acuta. Una persona può mangiare verdure sbilanciate coltivate con fertilizzanti chimici per un paio di mesi senza troppi disagi. Ma se il viaggio nello spazio durerà più di una dozzina di anni, qui è necessario cibo funzionale e di alta qualità ", ha affermato il responsabile del progetto.
Ricordiamo che lo sviluppo di nuovi tipi di fertilizzanti organici in FEFU viene effettuato nell'ambito del programma Priorità 2030 e della Scuola di Ingegneria Avanzata “Istituto di Biotecnologia, Bioingegneria e Sistemi Alimentari”. L'obiettivo del progetto è quello di sviluppare nuove tecnologie CRF di livello mondiale nell'agrobioingegneria, nonché di creare una linea di prodotti efficace ed economica di fertilizzanti provenienti da risorse locali dell'Estremo Oriente.