Японские ученые нашли замену химическим удобрениям

Выращивание растений может быть одновременно и радостным, и сложным процессом, поскольку для продуктивного роста им требуется тонкий баланс питательных веществ, солнечного света и воды. Фосфор и азот, необходимые для роста растений, часто вносятся в почву с помощью химических удобрений, чтобы обеспечить правильный баланс и высокую урожайность. Однако избыточное использование этих питательных веществ приводит к их накоплению в окружающей среде, что, в свою очередь, вызывает различные экологические проблемы. В связи с этим набирает обороты движение за устойчивое сельское хозяйство, основанное на переработке и повторном использовании фосфора и азота. В Японии, например, поставлена цель к 2050 году сократить использование химических удобрений на 30%.

Исследовательская группа из Осакского столичного университета под руководством преподавателя Рёсукэ Эндо и аспиранта Сатору Сакумы провела эксперимент по производству жидких удобрений из органических отходов в качестве замены химическим аналогам. Ученые использовали пищевые отходы, навоз и осадок сточных вод, заполняя ими нитрификационные реакторы вместе с водопроводной водой. Затем они извлекали нитрифицированный биогазовый дигестат (f-NBD), который использовался в качестве посевной культуры. Сравнивались показатели выхода фосфора и азота из каждого вида органических отходов. Этот экспериментальный метод позволил получить питательные растворы, способные заменить неустойчивые химические источники фосфора и азота.

Кроме того, исследователи разработали усовершенствованный метод, повышающий растворимость фосфора, который часто не растворяется при использовании традиционных методов производства удобрений. Снижение pH жидкого удобрения, полученного из отходов, позволяет фосфору раствориться и обеспечить высокое содержание этого элемента, прежде чем pH будет восстановлен до исходного уровня.

Аспирант Сатору Сакума отмечает, что данное исследование предполагает возможность замены до 100% азота и до 77% фосфора в жидких химических удобрениях раствором, полученным в ходе эксперимента.

Доктор Рёсукэ Эндо добавляет, что сокращение использования химических удобрений стало глобальной тенденцией, но гидропонные сельскохозяйственные системы сильно зависят от них. Исследователи надеятся, что применение результатов этого исследования и повторное использование фосфора, содержащегося в органических отходах, в качестве жидкого удобрения, приведет к развитию сельского хозяйства, ориентированного на переработку ресурсов.

Результаты исследования опубликованы в журнале Chemosphere.

Камила Нургалиева

Камила Нургалиева – ведущий обозреватель издания «Экозор», чьи публикации охватывают широкий спектр экологических проблем: от молекулярных исследований до глобальных климатических процессов. Журналистка глубоко анализирует изменения климата, освещая такие темы, как опреснение Индийского океана , ускоренное потепление в горных районах и таяние ледников, ведущее к миграции населения в Непале. В центре ее внимания часто оказывается дикая природа и ее адаптация к антропогенному воздействию – Камила пишет о генетических особенностях косаток , изменении поведения медведей рядом с людьми и угрозах для опылителей, включая открытие новых видов пчел и защитные реакции шмелей.

Значительная часть работ автора посвящена взаимосвязи экологии и экономики, в частности, вопросам сельского хозяйства и продовольственной безопасности в развивающихся странах, таких как Мьянма и Замбия. Камила Нургалиева поднимает острые социальные темы, исследуя наследие колониализма в науке , политические истоки конфликтов за ресурсы и обязательства стран по международным климатическим соглашениям. Она также уделяет внимание технологическим и промышленным аспектам, рассказывая о циркулярной экономике в космической отрасли , неучтенных выбросах парниковых газов в Германии и проблемах перехода Африки на чистое топливо. Материалы журналистки часто затрагивают тему загрязнения, будь то влияние «вечных химикатов» на морских млекопитающих или разрушительные последствия нелегальной золотодобычи.