Autor: Õige fosforväetis, mis suudab varustada taimi fosforiga (P) targemal ja kestlikumal viisil, tuleb reoveesettest, mitte kaevandusest.
Mis siis, kui maailma toitmise võti ei tuleks mitte väetisetehasest, vaid hoopis reoveepuhastusjaamast? Innovatiivne hüdrosöe tehnoloogia muudab reoveesette nutikaks fosforväetiseks — kohandatuks kas pikaajaliseks mullaviljakuse hoidmiseks või hoopis kiireks taimede kasvutõukeks.
Säästva põllumajanduse vallas on tehtud murranguline samm! Kaks Hiina juhtivat uurimisrühma on muutnud ühe kõige alahinnatuma jäätmevoo — reoveesette — uueks võimsaks väetiseks põllumajanduse jaoks. Ja mitte lihtsalt väetiseks, vaid täppisväetiseks! Äsja avaldatud uuring näitab, kuidas muundatud hüdrosüsi — süsinikurikas materjal, mida saadakse töödeldud reoveesettest — suudab varustada taimi fosforiga (P) targemal ja kestlikumal viisil. Võti peitub lihtsas valikus: kas lisatakse kaltsium või magneesium.
Uuringut juhtisid dr Wei Guo (Riiklik linnareovee kõrgtehnoloogilise puhastamise ja taaskasutuse insenerlabor Beijing University of Technology) ja dr Xiaohui Liu (Merekeskkonna ja ökoloogia võtmelabor Ocean University of China). Nende töö ühendab keskkonnatehnoloogia, mullateaduse ja mikrobioloogia, et lahendada üks põllumajanduse suurimaid väljakutseid — fosfori nappus.
Fosforiprobleemi lahendus peitub veepuhastusjaamas
Fosfor on taimede kasvuks hädavajalik. Aiapidajad teavad kindlasti “superfoskat”, mida taimedele andma peab. Kuid maailma kaevandatavad fosforiidivarud — peamine väetiste allikas — vähenevad. Ning ülekasutus põhjustab reostust, veeleustiku hävingut, surnud alasid merepõhjas ja eutrofeerumist ehk veeõitsengut. Samal ajal visatakse fosforirikas reoveesete sageli lihtsalt minema või põletatakse see ära. See uuring pöörab olukorra pea pealt jalgadele tagasi: jäätmest saab tooraine.
Kuidas tehakse hüdrosütt?
Hüdrosöe saamiseks töödeldakse setet 260 °C juures kahe tunni vältel. Selle protsessi nimi on hüdrotermiline karboniseerimine. Hüdrosüsi on stabiilne materjal, mis parandab mulla omadusi. Selle tõhusust suurendati kaltsiumi (Ca) ja magneesiumi (Mg) soolade (CaO, CaCl₂, MgO, MgCl₂) lisamisega enne töötlemist. Tulemuseks olid kaks eri tüüpi hüdrosütt — kumbki oma unikaalse fosfori omadusega.
Kumb on parem – fosfor koos kaltsiumi või magneesiumiga?
Kaltsiumipõhine hüdrosüsi moodustas aeglaselt vabanevaid fosforiühendeid, nagu hüdroksüapatiit ja klorapatiit — mineraalid, mis seovad fosfori pikaajaliselt. Fosforisisaldus tõusis 48,6–86,3% võrreldes töötlemata settega. See muudab Ca-hüdrosöe ideaalseks pikaajaliseks mulla viljakuse allikaks.
Magneesiumipõhine hüdrosüsi, eriti MgO-ga, lõi kergesti lahustuvaid fosforiühendeid, nagu Mg₃(PO₄)₂. Fosforisisalduse kasv oli väiksem (0–50,7%), kuid toitained vabanesid kiiresti — ideaalne kiireks saagi kasvutõukeks.
“See pole pelgalt ringlussevõtt, vaid ümberprogrammeerimine,” selgitab dr Wei Guo (Beijing University of Technology).
“Me ei vii fosforit lihtsalt tagasi mulda — me juhime protsessi, kuidas ja millal see taimedele kättesaadavaks muutub.”
Taimed, vajalikud mikroorganismid ja reaalsed tulemused
Teadlased katsetasid oma hüdrosütt potikatsetes, kasvatades mungube (Vigna radiata), ning mõõtsid fosfori biosaadavust reaalajas DGT-tehnoloogia abil (Diffusive Gradients in Thin-films). Tulemused olid selged:
Mg-hüdrosöega, eriti MgO-ga, kasvasid taimed kiiremini, neil oli rohkem klorofülli ja parem fotosüntees. Fosfor imendus tõhusalt — toitained olid päriselt taimedele kättesaadavad. Mg-hüdrosöe puhul kasvas ka fosforit lahustavate bakterite (nt Pseudomonas ja Bacillus) aktiivsus.
Ca-hüdrosöe puhul ei olnud kasv nii kiire, kuid see muutis mulla mikroobikooslust — suurenes bakterite (nt Skermanella ja RB41) hulk, mis lagundavad orgaanikat ja vabastavad toitaineid järk-järgult.
“See on ilus sünergia,” kirjeldab dr Xiaohui Liu (Ocean University of China).
“Hüdrosüsi ei toida ainult taime, vaid ka mulla mikroobide võrku — ja mikroobid omakorda toidavad taime. Näeme siin terve ökosüsteemi vastust.”
Nutikas strateegia kestlikuks põllumajanduseks
See uuring pakub mitte ainult uut väetist, vaid nutikat kasutusstrateegiat. Kasuta kaltsiumipõhist hüdrosütt pikaajaliseks mullaviljakuse taastamiseks, süsiniku sidumiseks ja aeglaseks toitainete vabanemiseks. Kasuta magneesiumipõhist hüdrosütt, kui põllukultuur vajab kiiret tõuget — näiteks degradeerunud muldadel või kasvuperioodi alguses.
Tegu on topeltlähenemisega fosfori haldamisel — teaduspõhiselt ja ringmajanduse põhimõtetel.
Taimede, mulla ja mikroobide uuring näitab, kuidas kaltsiumi ja magneesiumi sooladega töödeldud reoveesöest tehtud hüdrosüsi vabastab ja kasutab fosforit. Foto: Qian Zhao, Wei Guo, Yuhan Zhu, Dongyue Li, Xiaohui Liu, Minda Yu, Dongyang Li, Xiang Gao, Xishi Tai & Jun Li
Kas tead, mis on fosfori paradoks?
Lühidalt öeldes on tegu selgitusega, miks lihtsalt “rohkem fosforit” on kahjulik nii mulla viljakusele, vee-elustikule kui ka toitu vajavale inimesele … kuigi meid püütakse veenda vastupidises. Ja kuidas saab vähema fosforiga rohkem toitu. Selle teadmise levikut kardavad kõik, kes tahavad üha rohkem kaevandada, reostada ja oma taskuid kõigile ühise keskkonna arvelt täita. Kaevandamise asemel vajame hoopis teadustöid, kuidas juba tekitatud reostusest fosfor kätte saada ja tagasi põllule suunata ning kuidas videos selgitatud teadmised mahetoidu tootmisel ellu rakendada. Vaata selgitavat prantsuskeelset, kuid ingliskeelsete subtiitritega videot!
Hiina rohepöörde eestvedajad
Selle uuenduse taga seisavad kaks Hiina tipptasemel teaduskeskust. Riiklik linnareovee kõrgtehnoloogilise puhastamise ja taaskasutuse insenerlabor (Beijing University of Technology) on teerajaja linnajäätmete muutmisel väärtuslikuks ressursiks. Merekeskkonna ja ökoloogia võtmelabor (Ocean University of China) uurib toitainete ringlust ja mikroobide rolli põllumajanduslikes ning rannikualadel ökosüsteemides. Nende koostöö näitab, kuidas interdistsiplinaarne teadus võib muuta reostuse produktiivsuseks.
Fosforväetise tulevik on ringmajanduslik — ja tark
Järgmine kord, kui tualetis käid, mõtle sellele, et tegemist pole jäätmega, vaid ressursiga. Fosforiringe, mulla tervis ja kestlik põllumajandus saavad alguse just siit. Nagu uuringu autorid ütlevad – ühe hüdrosöe graanuli kaupa liigume maailma poole, kus midagi ei raisata ja kõigel on eesmärk.
Viide: https://link.springer.com/article/10.1007/s44246-025-00228-2