Водные отходы подходят для выращивания салата в гидропонных системах
Городское сельское хозяйство может повысить продовольственную безопасность за счёт локального и устойчивого производства продуктов. Примеры таких систем — гидропоника (выращивание растений в питательном растворе без почвы) и аквапоника (комбинация гидропоники с разведением рыбы).
Исследование Университета Иллинойса показало, что сточные воды аквапоники можно использовать как среду для роста салата в гидропонной системе. Это создаёт циклическую экосистему для переработки органических отходов и производства пищи.
Учёные тестировали стоки двух аквапонических систем в комбинации с жидким остатком от гидротермального сжижения (HTL) — технологии преобразования влажной биомассы в бионефть при высоких температуре и давлении. Побочный продукт HTL, гидротермальная сжиженная водная фаза (HTL-AP), богат питательными веществами и потенциально пригоден как удобрение.
«Мы хотели проверить, могут ли естественные микробы из рыбных отходов в аквапонике помочь преобразовать питательные вещества HTL-AP в формы, доступные для растений. Мы сосредоточились на проращивании семян салата. В дальнейшем будем изучать разные стадии роста, включая взрослые растения», — сообщил ведущий автор Лиам Рейнольдс.
Для исследования семена салата Buttercrunch помещали в пластиковые пакеты на бумажные полотенца, пропитанные тестовыми растворами отходов, на 10 дней, измеряя скорость и качество прорастания.
Было протестировано 32 варианта растворов с разным процентным содержанием HTL-AP (от 1% до 10%) в смеси со сточными водами из аквапонических систем. В качестве контроля использовали стандартное гидропонное удобрение и деионизированную воду.
«Ранее мы показали, что салат можно выращивать на очищенных сточных водах, но рост не такой быстрый и эффективный. Вероятно, некоторые токсичные соединения ингибируют рост, а также питательные вещества находятся в малодоступной для растений форме», — отметил соавтор Пол Дэвидсон.
В новом эксперименте выяснилось, что растворы, содержащие до 8% HTL-AP, остаются пригодными для роста растений, по крайней мере, на стадии прорастания. «Это более высокая концентрация, чем демонстрировалось ранее», — заявил Дэвидсон.
Хотя на стадии проращивания не было обнаружено явного положительного влияния микробов из рыбных отходов, учёные ожидают увидеть эффект на более поздних стадиях роста. Пока сделан вывод, что комбинация HTL-AP и аквапонических стоков не ингибирует прорастание семян салата.
Сточные воды аквапоники в перспективе могут дополнить или даже заменить стандартные жидкие удобрения. Однако необходима дальнейшая работа для подбора правильной комбинации, обеспечивающей адекватное питание, и для решения вопросов безопасности (некоторые источники сточных вод могут содержать токсичные для человека тяжёлые металлы).
Исследователи подчёркивают важность поиска альтернативных источников питательных веществ для повышения цикличности мировых систем производства пищи и снижения зависимости от химических удобрений, получаемых из ископаемого топлива.