Szerves nitrogénműtrágya kifejlesztése a mezőgazdasági termelés fokozása érdekében

A Flinders Egyetem kutatói szerves nitrogénműtrágyát vizsgálnak, hogy vegyszerek nélkül juttassák vissza a talajba a nitrogént.

szerves nitrogénműtrágya

Jelenleg a globális mezőgazdaságnak a talaj egészségének romlása miatt kihívásokkal kell szembenéznie. Ennek leküzdése érdekében ausztrál tudósok egy fenntartható, vízi cianobaktérium biomasszából álló szerves nitrogénműtrágya előállítását vizsgálják, amely alkalmas a súlyosan károsodott, vegyi műtrágyáktól függő területek számára

"Sok talaj leromlott és egyre kevésbé termékeny. Ez kihívást jelent a mezőgazdaság számára, hogy elegendő jó minőségű élelmiszert termeljen a folyamatosan növekvő népesség táplálására, amit tovább súlyosbít a növénytermesztést fenyegető éghajlati instabilitás" - magyarázta Kirsten Heimann, a Flinders Egyetem kutatója, Kirsten Heimann docens.

Biotrágya cianobaktériumokból

A Flinders kutatóihoz csatlakozva amerikai és európai tudósok most egy újszerű, nagyon gyorsan növekvő édesvízi cianobaktériumból (Tolypothrix) álló biotrágya működését vizsgálják, amely képes a légkörből származó nitrogént megkötni anélkül, hogy további nitrogénműtrágyázásra lenne szükség. Ezáltal a biomassza előállítása sokkal olcsóbbá válik az alternatív mikro- és makroalgás biotrágyákkal szemben.

A kutatócsoport felfedezte, hogy ezt a fajta nem mérgező kékalgát édesvízben, valamint kissé sós vagy ipari szennyvízben, például széntüzelésű erőművekből származó szennyvízben is lehet termeszteni; a bioüzemanyag megkötésével a termelési költségeket is ki lehetne egyenlíteni.

A kutatócsoport megállapította, hogy a nem mérgező kékeszöld algáknak ez a formája édesvízben, sőt kissé sós vagy ipari szennyvízben, például széntüzelésű erőművekből származó szennyvízben is termeszthető. A bioüzemanyag befogása a termelési költségek ellensúlyozására is felhasználható.

A Tolypothrix biomassza előállításához szükséges energiaráfordítás kompenzálható biogáz előállításával, amely metánban gazdag gáz a biomassza szárításához a nagy értékű egészségügyi kiegészítő phycocyanin kivonásához, vagy a talaj meddőségének orvoslására szolgáló, szénben és nitrogénben gazdag folyékony és szilárd biotrágyák előállításához.

Biológiai talajjavítás

A Chemosphere című folyóiratban nemrégiben megjelent tanulmányban Dr. Heimann és munkatársai a Tolypothrix-termelés fenntartható válaszként vizsgálják a biológiai talajjavítás kérdésére, amely biogázzal vagy a spirulina-szerű tápporral kombinálva "komoly gazdasági hozamot kínál a regionális és távoli mezőgazdasági közösségek számára".

"Az ausztrál talajok, különösen a nyugat-ausztráliai marginális búzaövezetben, szerkezetileg degradáltak, amit szintetikus műtrágyák alkalmazásával nem lehet leküzdeni" - nyilatkozta Heimann docens. "A talajszerkezet javításához szerves szén alkalmazására van szükség, hogy visszaadjuk a talajok képességét az egészséges talajmikrobiom fenntartására, valamint javítsuk a talajok tápanyag- és víztartó képességének kationcseréjét".

A csoport kifejtette, hogy a mezőgazdasági területeken előállított, tavakban keletkező cianobaktérium biomassza átalakítása a megújuló nitrogénben gazdag műtrágya masszív in-situ forrását kínálhatja, ezzel is segítve a vegyszeres műtrágyagyártásból és szállításból származó szén-dioxid-kibocsátás csökkentését.

Fenntartható biotrágya a növekvő népesség számára

Az ENSZ becslései szerint a világ népessége 2030-ra eléri a 8,5 milliárd főt, 2050-re a 9,7 milliárd főt, 2100-ra pedig a 10,9 milliárd főt. Az előre jelzett népességnövekedés következtében a jövőben várhatóan nagyobb energia- és élelmiszerigényekkel kell számolni.

Ezek az előrejelzések elősegítik a biotrágya és biogáz előállítására irányuló kutatást a fenntartható energiatermelésen keresztül, a biomassza, például a mikroalgák és a többsejtű cianobaktériumok ellenőrzött termeléséből származó szerves hulladékanyagok felhasználásával.

A tudósok korábban 100 és >200 tonna CO2ha-1y-1 közötti CO2 fotoszintetikus megkötését regisztrálták cianobaktériumok által szabadtéri termesztési körülmények között, nyílt tavakban, futótavakban, fotobioreaktorokban és kötött növekedési bioreaktorokban.

További vizsgálatok azt mutatják, hogy a különböző cianobaktériumfajokkal ellentétben a Tolypothrixsp, egy édesvízi cianobaktérium filamentumos, és olyan aggregátumokat képez, amelyek önfoszlatóak, így hihetetlenül egyszerű a szuszpenziós kultúrákból való betakarítása, ami akár 90%-kal csökkenti a víztelenítés költségeit.

#szerves-nitrogenmutragya

By Admin, 2021/8/3