受污水处理启发的鱼菜共生系统寄予厚望
一种新型的水净化系统启发了污水处理厂,已被证明可有效优化鱼粪,用作鱼菜共生设施中植物的肥料。在最近的一项研究中,研究人员证明该系统可以改善植物的养分再矿化,同时从系统中去除多余的氮和碳,为鱼类创造更健康的环境。
该研究发表在《植物科学前沿》上,由哥德堡大学海洋科学系的研究人员进行,涉及虹鳟鱼和生菜的生产。
作为主要作者,VictorLobanov向FrontiersScienceNews解释道:“鱼泥是一种由未食用的食物和鱼粪组成的废物,通常会被水中的细菌分解。除了对鱼鳃造成物理伤害外,固体中过量的碳会导致细菌过度生长——减少水中的氧气并阻碍鱼的呼吸能力。我们想知道这种废物是否可以通过去除多余的碳来为鱼菜共生系统中的植物施肥,同时保留种植作物所需的矿物质。”
研究人员调查了一种潜在的解决方案,该解决方案的灵感来自世界各地发现的污水和废水处理厂,称为增强生物除磷(EBPR)。他们对其进行了调整,以降低水中细菌积聚的风险,但鱼类排泄物中的矿物质可溶于水中,因此可以在生物上被植物吸收。
他们发现,他们的固体处理系统在将鱼类废物中的营养物质输送到鱼菜共生系统方面与商业营养液一样有效。尽管肥料并不能完全满足植物的需求,因为缺少锰等一些营养素,研究人员希望在未来的研究中优化这个系统。
“希望我们将来可以更有效地扩展系统,不仅适用于本研究中使用的生菜,还适用于其他植物,正确数量的鱼与系统的大小相对应。通过进一步优化固体处理系统对鱼固体的分解,我们还可以实现更快的处理速度,并使整个过程更加高效,”Lobanov解释说。
商业化肥溶液通常含有非常高的氮含量,会刺激作物膨胀并吸收大量水分,并呈现出改善生长的外观,但通常会减少植物中的矿物质含量。尽管固体处理系统产生的肥料所含氮含量低于市售化学肥料,但植物并不缺乏营养。这表明通常使用的高氮水平超过了植物的需要。作者希望这一发现将激发对植物营养、健康和味道之间联系的进一步研究,
“我们的工作表明,这种类型的种植不仅更具可持续性,而且还能够以植物容易获得的形式提供营养。农民可以采用该系统并针对他们的特定作物和产量对其进行优化,如果需要,甚至可能补充额外的营养,”洛巴诺夫说。
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