Kosmonautika pomáhá: Účinná hnojiva

Autor: NASA.
Které jídlo udělá astronautům největší radost? Lidé jsou různí, ale nejčastěji to bývají pokrmy čerstvé – ideálně šťavnaté – jako je třeba vlastnoručně vypěstovaný salát. Nyní se na ISS dělají v tomto směru první kroky, které by mohly najít využití v příštích desetiletích, až se lidstvo vydá na delší toulky vesmírem. Ovšem nejen to: Kosmické zemědělství může pomáhat zemědělcům pozemským.
Pěstování rostlin v kosmické lodi a jednou možná i na povrchu cizí planety je opravdu velká výzva, což Vám potvrdí i Gioia Massa, vedoucí vědeckého týmu, který má na Kennedyho středisku na starosti projekt VEGGIE. Ovšem je tu jedna věc, která může celý proces pěstování usnadnit – hnojivo se speciálním složením, které NASA vyvíjela několik let a které dokáže potěšit i zástupy pozemských farmářů.
Autor: NASA.
„Nepoužíváme běžnou zeminu, protože ta je velmi neuniformní a to nám komplikuje získání dobrých výsledků,“ vysvětluje Massa. Místo toho používají v rámci experimentu VEGGIE na ISS speciální substrát, který připomíná spečený jíl. Ten dokáže poskytnout dobrou podporu pro kořínky a udrží vodu na správném místě. jen neobsahuje žádné živiny, ze kterých by mohly rostliny žít, ale o to se postará hnojivo.
„Pokud máme možnost přidat hnojivo s postupným uvolňováním, které přidává vždy jen potřebné množství nutrientů, aniž bychom museli substrát nějak promíchávat, nebo přidávat další chemikálie, které by se musely odměřovat, můžeme rostliny pěstovat mnohem jednodušeji,“ popisuje Massa. Hnojivo ještě není dokončené, stále probíhá jeho podrobný výzkum, který si klade za cíl jednak prozkoumat všechny jeho vlivy a účinky, ale také optimalizovat jeho složení pro různé druhy rostlin. Vědce zajímá i to, jak změna složení hnojící směsi a dávky uvolňování ingrediencí ovlivní růst rostlin a jak se to odrazí na nutričních hodnotách sklizně.
Autor: NASA.
Budoucí experimenty plánované na roky 2017 a 2018 by měly obsahovat pěstování trpasličích rajčat, nebo čínského zelí. Na ISS se využije i druhý pěstební modul VEGGIE, který zvýší možnosti výzkumu a testování. „Už jsme se toho naučili hodně. Nebylo to lehké, ale dosáhli jsme velkých úspěchů,“ raduje se Massa. Podle jejího názoru prokázala hnojiva s postupným uvolňováním účinných složek velké schopnosti a do budoucna budou hrát velkou roli.
Autor: NASA.
„Šel jsem tehdy navštívit mého skvělého kamaráda, který pěstoval okrasné rostliny,“ vzpomíná dnes Rosenthal: „Pamatuju si, jak tehdy přehazoval pytle s hnojivem rozpustným ve vodě – do nádrže tehdy potřeboval 40 – 50 pytlů. Viděl jsem, jak část hnojiva plave na hladině, zatímco část se potopila ke dnu. Celá směs se musela důkladně promíchávat, aby bylo hnojivo dobře rozptýlené.“
Autor: NASA.
Všechno spočívalo v tom, že různé složky hnojiv se ve vodě rozpouštějí různě ochotně a mají i různé hustoty. Ačkoliv Rosenthal nebyl chemikem, věnoval se několik desetiletí práci s hnojivy a polymery. „Zajímalo mne, jestli bych dokázal oddělit potřebné látky na základě jejich různé rozpustnosti ve chvíli, kdy je bude rostlina potřebovat,“ vysvětluje Rosenthal. Pokud by dokázal pokrýt každou složku hnojiva jiným polymerem – některé hodně porézním, aby mohl pojmout hodně vody, která rozpustí substrát a uvolní účinné látky hned, jak to bude možné, jiné méně porézním, aby se snížila rychlost uvolňování, vzniklo by hnojivo, které může dodávat přesné množství živin, které rostlina v dané fázi růstu potřebuje.
Autor: NASA/SPINOFF.
Rosenthal donesl prototyp svého hnojiva k velké firmě, která se věnovala „školkování“ plodin. Firma sice chvíli váhala, ale pak souhlasila se zkouškou na několika akrech. „Během šesti měsíců vypadaly námi hnojené rostliny stejně, jako ty ostatní, které za sebou měly šest aplikací klasického hnojiva. Tehdy za mnou přišel majitel a zeptal se, jestli nemám toho našeho hnojiva víc,“ vzpomíná Rosenthal.
Inovativní produkt dostal zkratku SNR (Staged Nutrient Release – postupné uvolňování živin) a po roce 2004 se se rychle rozšířila po trhu. Rozvoj této technologie neušel pozornosti státu Florida a nový typ hnojiv se dočkal ocenění mezi nejlepšími inovacemi roku. A právě tohle ocenění otevřelo hnojivu novou cestu – 40 hodin konzultací s federální agenturou pro další posun inovací – a to vše zdarma. Ed Rosenthal si z mnoha federálních agentur vybral NASA.
Autor: NASA/SPINOFF.
Tato změna myšlení vedla ke dvěma letům laboratorních výzkumů, při kterých se hledalo ideální složení. V roce 2008 měla firma Florikan v kapse hned dva patenty – jeden pro hnojivo s postupným uvolňováním živin a druhý pro polymerový potah, který se v těchto hnojivech používal. „Pomoc od NASA nám umožnila pokročit v našem vývoji o několik let. Máme velkou radost, že jim to nyní můžeme oplatit,“ sděluje Rosenthal.
Jeho firma nyní na Floridě provozuje linku, která se věnuje pokrývání hnojiva polymerem. Oba patenty již Rosenthal prodal agrogigantovi – společnosti J. R. Simplot Company. Ta nasadila nové postupy do výroby na západě USA i v zahraničí. Společnost Florikan má dojednáno, že může svá hnojiva prodávat ve 32 státech na východě USA. Nyní využívá areál u floridského města Hardee County o rozloze 0,8 hektaru, kde zaměstnává 80 lidí. Rosenthal moc dobře ví, že za velkou část jeho úspěchu může spolupráce s NASA. „Za to, že nyní můžeme na Floridě pokrývat hnojivo polymerem a prodávat jej na trh, můžeme bez pochyby děkovat spolupráci s NASA a jejími organizacemi,“ potvrzuje spokojený majitel.
Výhodou nového typu hnojiv spočívá v tom, že farmáři jich mohou používat výrazně méně a aplikace probíhá mnohem méně často, než bývá zvykem u tradičních hnojiv. Díky tomu se výrazně snižuje negativní dopad na životní prostředí, klesá množství vyplýtvaných živin a farmáři ušetří nejen čas, ale i peníze. Pokud se hnojiva dostanou do spodních vod, mohou způsobovat značné problémy – dusík například podporuje rozvoj sinic, které do okolí uvolňují toxické látky, které utiskují a někdy i zabíjí vodní mikroorganismy, ale škodí i větším živočichům.
NASA nyní oslovila Florikan se zakázkou na výrobu hnojiva pro experiment VEGGIE. Z tohoto hnojiva budou čerpat živiny třeba rajčata, která se zde budou pěstovat již brzy. Společnost pro tento účel vytvořila speciální směs s poměrem dusíku, fosforu a draslíku 14 – 4 – 14, přičemž tato nová směs se již dostala na běžný trh. Farmářům stačí aplikovat hnojivo každých 100 – 180 dní. „Kdybychom mohli dodávat hnojivo už dříve, doporučili bychom tuto směs i pro hnojení cinií,“ říká Rosenthal.
Autor: NASA/SPINOFF.
Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Spinoff.nasa.gov
[2] NASA: Na ISS spuštěn zemědělský experiment
[3] NASA: Novinky z projektu Veggie (1)
[4] NASA: Novinky z projektu Veggie (2)
Převzato: Kosmonautix.cz