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

Экология

Кипяток из недр: зачем химики изучают байкальские термы
Кипяток из недр: зачем химики изучают байкальские термы

Ученые из Института нефтегазовой геологии...

Ученые нашли связь между океаном и экстремальными дождями в Китае
Ученые нашли связь между океаном и экстремальными дождями в Китае

Проливные дожди могут вызвать катастрофические...

Почему трава растет не там, где мы сеем, а там, где кормим
Почему трава растет не там, где мы сеем, а там, где кормим

Новое исследование показало, что количест...

Природный газ научились консервировать — без давления и токсинов
Природный газ научились консервировать — без давления и токсинов

Ученые придумали новый способ безопасно хранит...

Трансполярный дрейф — невидимый курьер токсичных грузов
Трансполярный дрейф — невидимый курьер токсичных грузов

Новое исследование раскрыло, как вещества...

Ученые используют ИИ для мониторинга углекислого газа в океане
Ученые используют ИИ для мониторинга углекислого газа в океане

Океанологи из Санкт-Петербургского универ...

Из огня да в… водород: как попутный газ стал топливом без CO₂
Из огня да в… водород: как попутный газ стал топливом без CO₂

Ученые из Новосибирска придумали, как&nbs...

Новый отчет ООН: мир не спасают поверхностные решения
Новый отчет ООН: мир не спасают поверхностные решения

Неравенство растет, климат меняется, природа с...

Пыльца атакует: как глобальное потепление делает нас аллергиками
Пыльца атакует: как глобальное потепление делает нас аллергиками

Исследование показывает: из-за глобального пот...

Жара наступает: как Австралия проигрывает климатическую гонку
Жара наступает: как Австралия проигрывает климатическую гонку

Австралия становится все более уязвимой к...

Бактерии против ракетного яда: как микробы и травы спасают почву
Бактерии против ракетного яда: как микробы и травы спасают почву

Ракетное топливо содержит токсичное вещество&n...

В ЕС смягчили экологические требования к автопроизводителям
В ЕС смягчили экологические требования к автопроизводителям

Еврокомиссия смягчила правила по выбросам...

Земля предательски ослабла: ученые о новой опасности промышленных зон
Земля предательски ослабла: ученые о новой опасности промышленных зон

Ученые исследовали почвы Новосибирской области...

Газовая кухня планеты: что скрывают камчатские вулканы и болота
Газовая кухня планеты: что скрывают камчатские вулканы и болота

В 2025 году лаборатория экспериментальной клим...

Море по памяти: почему рыбаки рисуют карты лучше машин
Море по памяти: почему рыбаки рисуют карты лучше машин

Новое исследование доказало: опытные рыбаки мо...

Газоны на краю света: зачем нужны искусственные почвы Арктики
Газоны на краю света: зачем нужны искусственные почвы Арктики

Ученые выяснили, что искусственные почвы,...

Камчатка на градуснике: как климат меняет лицо полуострова
Камчатка на градуснике: как климат меняет лицо полуострова

Лаборатория экспериментальной климатологии Кам...

Ошибка в деталях: ученые спасают краски от несправедливого запрета
Ошибка в деталях: ученые спасают краски от несправедливого запрета

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

Нептуний на свободе: куда он идет и чем это грозит
Нептуний на свободе: куда он идет и чем это грозит

Ученые из Московского университета решили...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Ученые нашли связь между перестройками в ДНК и маскировкой у палочников
Ученые нашли связь между перестройками в ДНК и маскировкой у палочников
ИМТ против качков: спортсменам не подходят общие нормы
ИМТ против качков: спортсменам не подходят общие нормы
Когда папе грустно: как депрессия отца меняет детей
Когда папе грустно: как депрессия отца меняет детей
24,6% КПД и 3000 сгибаний: что еще показали испытания гибких солнечных элементов
24,6% КПД и 3000 сгибаний: что еще показали испытания гибких солнечных элементов
Ученые нашли связь между океаном и экстремальными дождями в Китае
Ученые нашли связь между океаном и экстремальными дождями в Китае
Как Counterfactual SMOTE улучшает диагностику редких заболеваний
Как Counterfactual SMOTE улучшает диагностику редких заболеваний
NatComm: Электроны в антиферромагнетиках ведут себя не по правилам
NatComm: Электроны в антиферромагнетиках ведут себя не по правилам
Шоколадный тест: как социальный статус меняет наше пищевое поведение
Шоколадный тест: как социальный статус меняет наше пищевое поведение
Sensors: Радары спасают китов от столкновений с лодками
Sensors: Радары спасают китов от столкновений с лодками
Почему одни пары работают как часы, а другие — как разбитый будильник
Почему одни пары работают как часы, а другие — как разбитый будильник
Нож не нужен: простой тест спасает от инсульта без операции
Нож не нужен: простой тест спасает от инсульта без операции
Генетика против статистики: новый алгоритм спасает тех, кого пропускают врачи
Генетика против статистики: новый алгоритм спасает тех, кого пропускают врачи
Кипяток из недр: зачем химики изучают байкальские термы
Кипяток из недр: зачем химики изучают байкальские термы
Сезон отстрела: как доступность ружей повышает кривую насилия
Сезон отстрела: как доступность ружей повышает кривую насилия
Космизм в кедах: как идеи Циолковского проросли в современный дизайн
Космизм в кедах: как идеи Циолковского проросли в современный дизайн

Новости компаний, релизы

Оперировать в VR: студенты придумали симулятор для хирургов
Без готовых рецептов: эксперты — о том, как работать с молодежью
Космический рывок: что скрывает новый нацпроект
Без руля и водителя: как беспилотные фуры завоевывают дороги
От лесов до памятников: как дроны меняют жизнь края