FEFU teadlastel õnnestus luua orgaaniline väetis, mis on mõeldud taimede kasvatamiseks mullavabas keskkonnas. See põhineb anfeltia vetikatel – Kaug-Ida mereelustik sisaldab suurel hulgal mikroelemente. Saadud toitainete kontsentraat on koostiselt võimalikult lähedane looduslikele muldadele ja on juba esimeste katsete käigus oma tõhusust kinnitanud.
Lisaks veele ja päikesevalgusele vajavad taimed arenguks mikroelemente ja mitmeid muid komponente. Nende olemasolu või puudumine ei mõjuta mitte ainult suurust, maitset, lõhna ja värvi, vaid ka puuviljades sisalduvate vitamiinide hulka. Arvatakse, et looduslikes tingimustes võetakse kõik taime vajalikud elemendid mullast ja looduslikust veest.
Tiheasustusalade toiduga varustamiseks, kus viljakas maa on piiratud, peavad inimesed aga kasutama suure hulga köögiviljade kasvatamist tehiskeskkonnas. Jutt käib hüdropoonikast – kõrgtehnoloogilistest süsteemidest, milles võrsed saavad toitu mitte mullast, vaid juuri ümbritsevast lahusest. Ideaalis peaks selle koostis olema võimalikult identne loodusliku pinnasega ja samal ajal olema veelähedase konsistentsiga, et mitte ummistada arvukaid filtreid ja pumpasid, mille kaudu lahus ringleb.
Viide: orgaanilised VS mineraalväetised
Mulla mikroelemente saab jäljendada mitmel viisil. Esimene on mineraalsete lisandite abil, mida toodetakse keemiliselt. Ühest küljest on see lihtne ja odav võimalus taimedele vajalike elementide kompleksi loomiseks. Teisest küljest võivad sellistel väetistel kasvatatud puuviljade maitseomadused olla väga kehvemad kui looduslikus pinnases kasvatatud köögiviljad, kuna lisaainete koostis on piiratud.
Teine võimalus on orgaanilised väetised, millel on looduslik alus ja mis on loodud looduslikest saadustest. Need võimaldavad teil küllastada taimi vajalike elementidega, säilitades samal ajal "looduslikud" maitsed ja lõhnad. Vedelal kujul on “orgaanilist” aga üsna raske hankida, see võib sisaldada ka patogeene ja lisandeid, mistõttu kasutatakse neid hüdropoonikasüsteemides väga vähe – see on kallis ja suuremahuliste ettevõtete jaoks ebaefektiivne.
Paremate maitseomaduste saavutamiseks kasutatakse hüdropoonikas mineraal- ja orgaaniliste väetiste kokteile, mida kombineeritakse erinevates vahekordades. Selliste kompositsioonide efektiivsus on kõrge, kuid Venemaa ettevõtete väetiste maksumus on sageli kõrgem kui mineraalväetis, kuna paljud komponendid on välismaist päritolu.
Odavam, suurem, maitsvam
Vaatamata ülaltoodud raskustele õnnestus FEFU teadlastel hüdropoonikasüsteemide jaoks mõeldud anfeltia vetikatest orgaanilise väetise komponente luua. Saadud toode on lisaks suurele hulgale toitainetele küllastunud fulvohappega – loodusliku mikroelementide juhiga taimejuurerakkudesse. Väetis on heade filtreerimisomadustega ja konsistentsilt sarnaneb sojakastmega. Tooraine spetsiaalne ettevalmistamine ja ultraheli ekstraheerimise edasine protsess võimaldab välistada patogeenid. Saadud ohutu ja tõhus toitainekontsentraat lahjendatakse vees vahekorras 1:100 või 1:300, olenevalt põllukultuurist.
“Välja tehtud katsed on juba näidanud, et väetise praegune koostis ei jää efektiivsuselt alla mineraalväetistele. Meie tootel kasvatatud salat on suuruselt võrreldav imporditud lahusel kasvatatavaga. Samal ajal on meie väetise maksumus madalam ja köögiviljade väärtus on kõrgem, kuna need on toitvamad ja kvaliteetsemad,“ ütles projekti juht, Ph.D Aleksei Belov.
Teadlase sõnul käivad katsed saadud toitelahusega ning tööstusdisainilahenduse koosseis viimistletakse selliselt, et see vastaks mineraalväetiste majanduslikule efektiivsusele. Lisaks uurib teadlaste meeskond koos õpilastega konkreetsete mikroelementide mõju taimede organoleptilistele omadustele. Teadlased püüavad luua ideaalset elementide koostist, mis annab köögiviljadele kõige intensiivsema maitse ja aroomi, samuti täieliku vitamiinide ja toitainete komplekti.
Nõutud nii Arktikas kui ka kosmoses
Projekti esindajate sõnul on orgaaniline hüdropoonika paljulubav suund mitte ainult suurte kasvuhoonete jaoks. Selliste väetiste suur turg on kauged rajatised, näiteks vahetuslaagrid, polaaruurijate jaamad, merelaevad. Siin saab värske köögivilja vajaduse rahuldada modulaarsete konteinerkasvuhoonete abil, mis võimaldavad kasvatada värsket rohelist piisavas koguses. Selliste hüdropooniliste väikeste komplekside kompositsioonid peaksid olema võimalikult tasakaalustatud, et kaugemate külade ja ettevõtete elanikud saaksid mitmekesistada oma dieeti maitsvate ja toitvate köögiviljadega.
Teine suur valdkond on pika viibimisperioodiga kosmosejaamade toiduga varustamine. Hüdropoonika ei suuda mitte ainult sulgeda vajadust värskete köögiviljade järele, vaid leevendada ka astronautide stressikoormust, kellel on eriti hea meel näha elavaid taimi oma koduplaneedist eemal. Juba praegu investeerivad kosmoseagentuurid üle maailma suuri investeeringuid Marsi kolooniate ja pikaajaliste kosmosemissioonide toidusüsteemide arendamisse. Aleksei Belovi sõnul on üks FEFU-s loodud toodetest suunatud kaugemate objektide toitainete lahenduste väljatöötamisele.
"Kui rääkida hüdropoonikasüsteemidest pikaajaliste kosmosemissioonide jaoks, on orgaaniliste väetiste küsimus väga terav. Keemilisel väetisel kasvatatud tasakaalustamata köögivilju saab inimene süüa paar kuud ilma suurema ebamugavuseta. Aga kui kosmosereis kestab üle tosina aasta, siis siin on vaja funktsionaalset ja kvaliteetset toitu, ”ütles projektijuht.
Tuletame meelde, et uut tüüpi orgaaniliste väetiste väljatöötamine FEFU-s toimub programmi Priority 2030 ja Kõrgema Insenerikooli „Biotehnoloogia, biotehnoloogia ja toiduainesüsteemide instituut“ raames. Projekti eesmärk on välja töötada uusi agrobioinseneri maailmatasemel CRF-tehnoloogiaid, samuti luua Kaug-Ida kohalikest ressurssidest tõhus ja taskukohane väetiste tootesari.