لقد تعلموا إنتاج الأسمدة للزراعة من غاز المداخن

ولزيادة الإنتاجية وتحسين نمو النبات في الزراعة، تستخدم الأسمدة المعدنية على نطاق واسع: النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم، فضلا عن مخاليطها المعقدة. إنها تسمح بجرعات دقيقة من العناصر الغذائية، وتتصرف بسرعة وتوفر عوائد عالية باستمرار. ومع ذلك، فإن استخدامها المستمر يؤدي إلى تحمض التربة، مما يزيد من سوء امتصاص النباتات للمواد الضرورية (الفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم). وعلى المدى الطويل، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض العائدات. بالإضافة إلى الأسمدة المعدنية، يتم استخدام الأسمدة العضوية أيضا – السماد، القمامة، السماد، الخث. إنها تعمل على تحسين بنية التربة ولا تسبب تحمضًا وتساهم في تطوير النباتات الدقيقة المفيدة. ولكن لها أيضًا عيوبها: خطر إدخال بذور الحشائش والبكتيريا المسببة للأمراض (المسببة للأمراض) إلى الحقول، وإطلاق المضادات الحيوية والهرمونات في التربة بسبب محتواها المحتمل في علف الحيوانات. وكبديل، بدأ العلماء في النظر في استخدام الطحالب الدقيقة. هذه كائنات حية أحادية الخلية تقوم بالتمثيل الضوئي وتعيش في المياه العذبة والبحرية. تحتوي الكتلة الحيوية للطحالب الدقيقة على جميع العناصر الكبيرة الرئيسية – النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم – بالإضافة إلى العناصر الدقيقة والأحماض الأمينية والفيتامينات والهرمونات النباتية التي تحفز نمو النبات. ومع ذلك، فإن الاستخدام الواسع النطاق والواسع النطاق للطحالب الدقيقة في الزراعة لا يزال يعوقه ارتفاع تكلفة الإنتاج. للحصول على الكتلة الحيوية بالكميات المطلوبة، يجب زراعة هذه الكائنات في مكان ما. للقيام بذلك، يمكنك استخدام الأحواض المفتوحة – وهذا هو الخيار الأرخص، ولكن النمو فيها بطيء. هناك طريقة أخرى وهي المفاعلات الحيوية الخاصة التي تمنع دخول الكائنات الغريبة وتسمح لك بالتحكم في ظروف التوليف. المشكلة هي أن بنائها وتشغيلها يتطلب تكاليف كبيرة. ونتيجة لذلك، فإن سماد الطحالب الدقيقة أكثر تكلفة من نظائرها العضوية المعدنية والتقليدية. اكتشف علماء بيرم بوليتكنيك لأول مرة طريقة لجعل سماد الطحالب الدقيقة أكثر سهولة للاستخدام في الزراعة. وأظهرت الاختبارات أن طول ووزن الشتلة زاد بنسبة 13 بالمئة، وزاد معدل الإنبات إلى 97 بالمئة، وزاد معدل الإنبات بنسبة ستة بالمئة. إن تنفيذ التطوير سيجعل من الممكن تقليل تكاليف الإنتاج والحصول على سماد صديق للبيئة، والذي يمكن مقارنته بأفضل نظائره التجارية. نُشر المقال في مجلة “نشرة جامعة الصداقة بين الشعوب الروسية: البيئة وسلامة الحياة”. وقد أجريت الدراسة في إطار برنامج أولوية 2030. كمادة خام، قام العلماء بفحص سلالة نقية من الطحالب الدقيقة التي تم الحصول عليها من المكملات الغذائية التجارية: ومن المعروف أنها صحية ومدروسة جيدًا. قمنا أيضًا بدراسة مجتمع الطحالب الدقيقة المعزول من مسطح مائي عذب مشترك لتقييم ما إذا كان المحصول الطبيعي يمكن أن يوفر نمو الكتلة الحيوية على مستوى نظيره التجاري. وضع العلماء كلتا الثقافتين في وسط متنامٍ ومرروا الغاز من خلالهما. عادة، تستخدم التجارب إما الهواء الجوي العادي أو ثاني أكسيد الكربون المشتراة من الأسطوانات. وهذا ضروري لتشبع البيئة بثاني أكسيد الكربون الذي تحتاجه الطحالب لعملية التمثيل الضوئي والنمو السريع. ومع ذلك، يوجد القليل جدًا من هذا الغاز في الهواء الجوي، لذلك تنمو المجتمعات ببطء، وتكون المجتمعات التجارية باهظة التكلفة. لذلك، بدلاً من ثاني أكسيد الكربون الاصطناعي، استخدم الباحثون لأول مرة غاز المداخن لزراعة الطحالب الدقيقة، ومحاكاة الانبعاثات الصادرة عن مؤسسة صناعية. والحقيقة هي أن انبعاثات الدخان تحتوي على ثاني أكسيد الكربون أكثر بعشرات المرات من الهواء الجوي، لذلك يمكن أن تصبح مصدرا ممتازا ومجانيا للغذاء للكتلة الحيوية المتنامية. عادة، يتم إطلاق هذا الغاز ببساطة في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تلويث الهواء وزيادة ظاهرة الاحتباس الحراري، على الرغم من إمكانية إعادة تدويره. ولاختبار ما إذا كانت الطحالب ستعيش في مثل هذه البيئة العدوانية وما إذا كان من الممكن استخدام الكتلة الحيوية الناتجة كسماد، أجرى العلماء تجربة. لقد أخذوا بذور اللفت ككائن اختبار – وهذا محصول مهم من الناحية الزراعية وحساس للغاية لظروف الإنبات، مما يعني أنه يمكن رؤية ما إذا كان الأسمدة يعمل أم لا. – تم تقسيم البذور إلى عدة مجموعات. تم غرس أحدهما بالطحالب من سلالة تجارية، والآخر تم غرسه بالطحالب من مجتمع طبيعي معزول عن خزان محلي. أما المجموعة الثالثة فلم يتم استخدام أية إضافات. علاوة على ذلك، تم اختبار كل نوع من الطحالب في ثلاث تراكيز – ضعيفة ومتوسطة ومشبعة. “هذا سيساعد على فهم الجرعة التي تعطي أقصى قدر من التأثير، والتي، على العكس من ذلك، يمكن أن تمنع النباتات”، أشارت ألينا سولوفيوفا، طالبة دراسات عليا في قسم حماية البيئة في PNRPU. بذور اللفت، تنبت على الماء / © الخدمة الصحفية لـ PNRPU قام العلماء بتقييم عدة مؤشرات: معدل الإنبات، ونسبة البذور المنبتة (معدل الإنبات)، وطول ووزن الشتلات، وكذلك وزن الجذر. ونتيجة للتجربة، وجد العلماء أن الثقافة النقية (سلالة تجارية من المنتج البيولوجي) أظهر التأثير الأكبر ونتيجة لذلك، زاد طول شتلات بذور اللفت ووزنها بنسبة 13٪، وزاد إنبات البذور إلى 97٪، وزاد معدل الإنبات بنسبة ستة في المائة. علاوة على ذلك، بعد النمو على غاز المداخن في الكتلة الحيوية للطحالب، يزيد تركيز المغنيسيوم والفوسفور مرتين إلى ثلاث مرات. وبفضل هذه التغييرات، يكون لأسمدة الطحالب الدقيقة الجديدة تأثير إيجابي على إنبات النباتات ونموها نظائرها، ولكن في نفس الوقت خالية من عيوبها. بذور اللفت، التي تنبت على الأسمدة الطحالب الدقيقة / © PNIPU Press Service – الميزة الرئيسية لاستخدام الطحالب الدقيقة هي أنه، على عكس الأسمدة المعدنية التي تحمض التربة، فإن الأسمدة الجديدة آمنة تمامًا ولا تحتوي على شوائب سامة ولا تلوث التربة، ومقارنة بالمواد العضوية (السماد والسماد)، فهي تتمتع بميزتين أكثر أهمية: فهي لا تحتوي على البكتيريا المسببة للأمراض والمضادات الحيوية والهرمونات. وأضافت لاريسا روداكوفا، دكتورة في العلوم التقنية، ورئيسة قسم حماية البيئة في PNRPU: “يتحلل بشكل أسرع”. وتتمتع هذه التكنولوجيا بإمكانيات كبيرة، خاصة في ظل التشريعات البيئية الأكثر صرامة، عندما يتعين على الشركات أن تدفع ثمن انبعاثات الغازات الدفيئة. إن إدخال هذا التطور سيسمح للمصانع بتحويل نفاياتها إلى منتج مفيد.