Venäjän tiedeakatemian Pietarin liittovaltion tutkimuskeskuksen (SPb FRC RAS) tutkijat ovat kehittäneet menetelmän humushappojen saamiseksi orgaanisista järvien sedimenteistä (sapropeli), jotka toimivat lähteenä viljelykasvien satoa lisäävien lääkkeiden luomiseen. Sapropeelista saadut hapot osoittautuivat pääominaisuuksiltaan paremmiksi kuin olemassa olevat analogit, jotka on eristetty puusta, hiilestä tai turpeesta. Työn tulokset julkaistiin tieteellisessä lehdessä Agriculture Digitalization and Organic Production.
Näytteitä eristetyistä hapoista
Sapropeli (kreikaksi "saviliete") on pohjasedimenttejä, jotka muodostuvat erilaisten elävien organismien (kasvien ja planktonin) jäännöksistä. Näillä aineilla on useita ominaisuuksia, joilla on myönteinen vaikutus sadon tuottavuuteen. Sapropelin hyöty on siinä, että se sisältää useita tärkeitä kemiallisia erilaisia orgaanisia yhdisteitä, jotka parantavat kasvien aineenvaihduntaa ja maaperän mikro-organismien ravintoa, mukaan lukien humushapot ja fulvohapot. Nämä kaksi fraktiota sisältävät vitamiineja, hivenaineita ja muita biologisesti aktiivisia hormonityyppisiä aineita.
Käsittelemättömät pohjasedimentit voivat kuitenkin muodostaa erityisen kalvon, joka estää hapen tunkeutumisen maahan, mikä johtaa kasvien hajoamiseen ja alue alkaa kastua. Siksi sapropelien tehokkaan käytön kannalta on välttämätöntä puhdistaa ne perusteellisesti erilaisista epäpuhtauksista.
”Olemme kehittäneet tekniikan, jonka avulla pystyimme puhdistamaan sapropelleja ja eristämään kaksi orgaanisten yhdisteiden fraktiota – humus- ja fulvohapot. Nykyään näitä aineita käytetään laajasti biolisäaineiden perustana, jotka lisäävät kasvien symbioviljelmien satoa”, sanoo Yan Pukhalsky, nuorempi tutkija Venäjän tiedeakatemian Pietarin liittovaltion tutkimuskeskuksesta.
Näytteitä tutkimukseen kerättiin tutkimusmatkoilla, joita on tehty kahden viime vuoden ajan Pihkovan alueen järvillä Pietarin liittovaltion tutkimuskeskuksen limnologian kompleksisten ongelmien laboratorion johtavan tutkijan Aleksei Mitjukovin johdolla. Venäjän tiedeakatemiasta.
Tutkijat ovat kehittäneet erikoisteknologian hyödyllisten aineiden eristämiseksi tutkimusmatkoilla kerätyistä sapropelinäytteistä. Ensin näytteet puhdistettiin epäpuhtauksista ultraääniyksiköllä, jonka olivat aiemmin luoneet Venäjän tiedeakatemian Pietarin liittovaltion tutkimuskeskuksen tutkijat. Sitten ylimääräiset komponentit erotettiin käyttämällä peräkkäistä happo-emäsuuton sarjaa (tutkijat käyttivät pyrofosfaatin, rikki- ja typpihapon seosta tietyssä suhteessa). Tuloksena saatiin humus- ja fulvohappofraktioita, joille tutkijat suorittivat täydellisen alkuaine- ja biokemiallisen analyysin.
Tämän työn tulokset osoittivat, että sapropeelista saatujen humushappojen hiilipitoisuus – tämä indikaattori on yksi tärkeimmistä hyödyllisyyden parametreistä tuottavuutta lisäävien lisäaineiden luomisessa – on noin 28 %. Sen sijaan vastaavat tekniikat, joiden avulla humushappoja syntetisoidaan nykyään aktiivisesti puusta, hiilestä ja turpeesta, osoittavat hiilipitoisuudeksi 18-20 %.
”Tarjoamme siis teknologian tehokkaampien raaka-aineiden saamiseksi kasvintuotantoon suljetussa ja avoimessa maassa. Pelkästään Luoteis-Venäjän vesistöjen sapropeelisiintymien rahasto on erittäin suuri, mutta tähän mennessä se on joko hylätty tai vielä heikosti kehittynyt. Sen louhinta ei ole pelkästään kaupallista, vaan se toimii monissa tapauksissa luonnonsuojelu- (ympäristö)toimenpiteenä, jonka avulla voit puhdistaa ja syventää järvikylpyä”, sanoo Svjatoslav Loskutov, Pietarin liittovaltion hydrokemian laboratorion tutkija. Venäjän tiedeakatemian tutkimuskeskus.
Tutkimustulokset esiteltiin VII International Conference on Humic Innovative Technologies "Humisaineet ja selviytymisteknologiat" (HIT-2022).