В Германии предложили удобрять капусту естественными отходами

Чтобы справиться с климатическим кризисом, вымиранием биоразнообразия и загрязнением окружающей среды, человечеству необходимо перейти к циркулярной, но нет, не пиле, конечно, а экономике, при которой все ресурсы перерабатываются и получают вторую или даже третью жизнь.

Почему бы не перерабатывать отходы собственного тела в удобрения, если есть абсолютная уверенность в том, что вредные микробы или следы фармацевтических препаратов не окажутся в потребляемых культурах? Большинство питательных веществ, необходимых для роста растений, содержится в моче и кале человека. Моча особенно богата азотом и калием, а также содержит следовые количества таких металлов, как бор, цинк и железо. Теоретически фекалии могут поставлять в почву другие питательные вещества, такие как фосфор, кальций и магний, или ценный органический углерод.

Новое исследование в журнале Frontiers in Environmental Science показало, что современные «зеленые» продукты, переработанные из человеческих экскрементов, являются отличными — и, что важно, безопасными — удобрениями для сельского хозяйства.

Первый автор Франциска Хефнер, аспирант Университета Хоэнхайма, Штутгарт, Германия, сообщила:

Мы доказываем, что продукты, полученные из переработанной человеческой мочи и фекалий, являются жизнеспособными и безопасными азотными удобрениями для выращивания капусты. Удобрения из нитрифицированной человеческой мочи дали урожайность, аналогичную урожайности обычных удобрений, и не показали никакого риска в отношении передачи патогенов или фармацевтических препаратов.

Совместное применение удобрений из нитрифицированной мочи и фекального компоста привело к несколько более низкой урожайности, но может увеличить содержание углерода в почве в долгосрочной перспективе, способствуя производству продуктов питания, устойчивых к изменению климата.

Хефнер с коллегами сравнили урожайность белокочанной капусты, выращенной с июня по октябрь 2019 года в Институте овощных и декоративных культур имени Лейбница на участках с песчаной, суглинистой или илистой почвой, обогащенной четырьмя переработанными удобрениями, вносимыми постепенно в течение вегетационного периода. В качестве эталонного удобрения исследователи использовали коммерчески доступную органическую винассу, полученную в результате ферментации остатков биомассы при производстве биоэтанола.

Раздельный сбор мочи и кала

Исследователи также протестировали два так называемых «удобрения из нитрифицированной мочи» (NUF) — современные продукты, синтезированные из человеческой мочи, собранной отдельно от кала, в которой азотсодержащие соединения преобразуются микробами в ценные аммоний и нитрат. Первым НУФ был Аурин, недавно одобренный для использования в сельском хозяйстве в Швейцарии, Лихтенштейне и Австрии. Второй — CROP (комбинированное регенеративное производство органической пищи), разработанный Институтом аэрокосмической медицины Германского аэрокосмического центра для переработки сточных вод на базах на Луне или Марсе.

В отличие от системы Aurin, которая уже представлена на рынке и для которой большинство фармацевтических препаратов заранее отфильтровывается, а большинство патогенных микроорганизмов уничтожается в процессе производства, система фильтрации CROP все еще находится в стадии разработки. По этой причине Хефнер использовал удобрение КРОП, полученное из стерильной синтетической мочи. Влияние НУФ на рост капусты проверялось как при отдельном внесении в почву, так и в сочетании с фекальным компостом, переработанным из фекалий.

Товарный урожай, то есть та часть капусты, которую можно продать, варьировался от 35 до 72 метрических тонн с гектара. Этот урожай был самым высоким на участках, удобренных Аурином, КРОПом или винассой, самым низким (от 20% до 45% ниже, в зависимости от типа почвы) на участках, удобренных только фекальным компостом, и промежуточным на участках, удобренных фекальным компостом, дополненным НУФ. Урожайность была самой высокой на песке, промежуточной на иле и самой низкой на суглинке.

Эти результаты показывают, что почвы, удобренные НУФ, не менее продуктивны, чем почвы, удобренные широко используемой коммерческой винассой.

Низкий риск от фармацевтических препаратов в фекальном компосте

Авторы также проверили наличие 310 химических веществ в фекальном компосте, от фармацевтических препаратов до добавок для резины, антипиренов, УФ-фильтров, ингибиторов коррозии и средств защиты от насекомых. Только 6,5% из них, включая 11 фармацевтических препаратов, присутствовали в компосте выше предела обнаружения, хотя и в низких концентрациях.

Болеутоляющее средство ибупрофен и противосудорожный и стабилизирующий настроение препарат карбамазепин были обнаружены в съедобных частях капусты в весьма низких концентрациях (от 1,05 до 2,8 мкг на кг). Это означает, что для накопления дозы, эквивалентной одной таблетке карбамазепина, необходимо съесть более полумиллиона головок капусты. А вам, как говорится, слабо?

В целом, риск для здоровья человека, связанный с попаданием фармацевтических соединений в пищевую систему в случаях с использованием фекального компоста, представляется низким, — заключили авторы.

Огромный потенциал

Ведущий автор исследования д-р Ариан Краузе, ученый из Института овощных и декоративных культур имени Лейбница в Гросбеерене (Германия), подытожил:

Результаты нашего исследования показывают, что удобрения из нитрифицированной мочи, такие как Aurin и CROP, имеют огромный потенциал в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Также итоги свидетельствуют в пользу более широкого использования этих переработанных продуктов в будущем.

При правильном приготовлении и контроле качества до 25% обычных синтетических минеральных удобрений в Германии можно заменить удобрениями из человеческой мочи и кала. В сочетании с сельскохозяйственным переходом, включающим сокращение животноводства и выращивание растений на корм скоту, синтетических удобрений потребуется еще меньше, что приведет, например, к снижению потребления ископаемого природного газа.

Связано ли это исследование с дефицитом удобрений в Европе на почве экономических санкций в отношении России, редакции достоверно неизвестно.

16.01.2023


Подписаться в Telegram



Экология

NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Виноград, выращиваемый для производства в...

Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Исследователи из Токийского столичного ун...

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны

Международная группа ученых предостерегла от&n...

Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры
Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры

Исследователи обнаружили белок, который уплотн...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
EHJ-DH: Инструмент на основе ИИ успешно предсказывает фатальный сердечный ритм
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Chem: Имплантируемые батареи могут работать на собственном кислороде организма
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
Frontiers in Allergy: Собаки способны учуять стресс по запаху дыхания человека
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
Current Biology: У бенгальских кошек в ДНК лишь несколько процентов от леопарда
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Ученые предложили способ узнать, когда именно появляется сознание у младенцев
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Воздействие табака до рождения повышает риск развития диабета 2 типа у взрослых
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
NMI: Создана модель ИИ для разработки новых антибиотиков против супербактерий
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
Низкий социальный статус повышает риск проблем со здоровьем из-за алкоголизма
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса