В рамках реализации программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030» эксперты Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) разработали инновационное органическое удобрение, производимое из отходов, получаемых в процессе переработки бурых водорослей ламинарии, также известной как морская капуста. Это аминокислотное удобрение направлено на увеличение урожайности сельскохозяйственных культур. Подробности можно узнать на сайте Пятигорского института (филиал) СКФУ.
В процессе промышленного производства бурых водорослей ламинарии образуется биошрот, содержащий значительное количество белка. Этот материал может быть использован в рамках безотходных и «зеленых технологий», способствуя росту растений и повышению эффективности сельского хозяйства. Ученые СКФУ, работающие в области агробиотехнологий в рамках программы «Приоритет 2030», уделяют особое внимание принципам циркулярной экономики, где побочные продукты становятся основой для новых полезных решений.
Ректор СКФУ, профессор Татьяна Шебзухова, отметила, что данная разработка помогает создавать отечественные технологии в интересах агропромышленного комплекса, что является основой экономики макрорегиона юга России и Северного Кавказа.
Биошрот, получаемый из водорослей вида Laminaria, представляет собой побочный продукт косметической промышленности, который сохраняет множество питательных и биологически активных веществ, таких как макро- и микроэлементы (калий, магний, кальций, железо, цинк), белки, аминокислоты и витамины группы B, C, E. Это богатство стало основой для реализации проекта, направленного на повышение эффективности производства и совершенствование технологии удобрений.
Декан факультета пищевой инженерии и биотехнологий имени академика А.Г. Храмцова, доцент Наталья Оботурова, ведет проект по созданию аминокислотного удобрения. Структура биошрота характеризуется высокой пористостью и содержанием органических веществ, что делает его подходящим для переработки методом гидролиза. Протеин, содержащийся в образце (до 5%), является ключевым элементом для выделения аминокислот.
Кроме того, образцы нового удобрения содержат до 5% свободных аминокислот и 6% биодоступного калия. Они были применены на различных агрокультурах, включая посевной горох, пшеницу, овес и крес-салат. По словам ассистента кафедры стандартизации, метрологии и управления качеством СКФУ Елены Маслий, аминокислоты хорошо растворимы в воде, что позволяет им легко проникать в клетки растений, помогая им противостоять негативным факторам и улучшая фотосинтез.
Специалисты агрохозяйства, где проводились эксперименты с новым удобрением, подтвердили его эффективность в стимулировании роста и корнеобразования, а также повышении устойчивости растений к стрессам, связанным с перепадами температур и неблагоприятными погодными условиями.
Аминокислоты, входящие в состав удобрения, действуют как природные хелатирующие агенты, связывая микроэлементы, такие как Fe, Zn, Mn, Cu, Co и Mo, в устойчивые комплексы. Это обеспечивает их транспортировку внутрь клеток через мембранные переносчики аминокислот, что позволяет микроэлементам участвовать в биохимических реакциях и активно включаться в метаболизм. Благодаря этому удается снизить дозировки удобрений в 3–5 раз, сохраняя при этом сопоставимый эффект, а сами аминокислоты полностью биодеградируют, не накапливаясь в растениях.
Евгений Цыкин, лаборант научно-исследовательской лаборатории пищевой и промышленной биотехнологии СКФУ, отметил, что разработаны технические условия и технологическая инструкция для нового удобрения. В дальнейшем планируется завершение процесса патентования.
Интерес к производству аминокислотного удобрения на основе биошрота ламинарии уже проявили партнеры СКФУ, в частности, ставропольское предприятие по производству удобрений - компания «Золото полей». Это открывает новые перспективы для применения разработок ученых в агропромышленном комплексе.