Satakunnan ammattikorkeakoulun tutkimuskeskus WANDER, EOD Europe, Agrifutura Tomaatit Oy, Nonre Oy ja Robbes Lilla Trägård Ab aloittivat keväällä kolmivuotisen NABLE-tutkimushankkeen, jossa kehitetään ja tutkitaan uutta nanokokoluokan happikaasukuplia eli nanohappivettä tuottavaa teknologiaa. Samalla hankkeessa tutkitaan nanohappiveden vaikutusta kasvien ja marjojen kasvunopeuteen, kokonaiskasvuun ja makuun. Oletuksena on, että nanohappiveden käyttö kasteluvedessä parantaa kasvunopeutta merkittävästi, lisää kasviterveyttä, tuottavuutta, kasvien hygieniaa ja säilyvyyttä. Hanketta rahoitetaan Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelman 2014-2020 EU:n elpymisvälineen lisävaroista vuosille 2021-2022.
Nanohappiveden ja siihen liittyvän teknologian käytöstä ja sen hyödyistä on jo aiempaa kokemusta Aasiassa. Sen käyttöä, teknologiaa ja vaikutuksia tutkitaan nyt ensimmäistä kertaa Suomessa hankkeessa mukana olevissa kasvihuoneissa viljeltyihin mansikoihin, tomaatteihin, salaatteihin ja ituihin.
Nanohappivesi lisää kasvien ja marjojen hyvinvointia ja kasvua
Tulevana talvena kasvihuoneet joutuvat kamppailemaan kannattavuutensa kanssa energian ja lannoitteiden hintojen noustua monikertaisesti. Jotkut toimijat pohtivat jo toimintansa keskeyttämistä talvikuukausiksi, ja monelle voi olla jopa kriittistä saada entistä tuottavampia satoja. Mutta millä keinoin vähentää energiakuluja ja kasvattaa tuotantoa?
Koska kasvien kastelu vaatii huomattavia määriä vettä, yhtenä ratkaisuna on kehittää kasteluveden käyttöä. Näin voidaan parantaa merkittävästi kannattavuutta, kasvua ja kilpailukykyä.
Kasvien juuria kastelevan veden happipitoisuus vaikuttaa kasvien hyvinvointiin, kuten satoisuuteen, kasvunopeuteen, ravinteiden vastaanottokykyyn ja immuniteettiin. ”Käyttämällä tuotettua nanohappivettä kasteluvetenä, kasvien kasvua ja tuottavuutta voidaan oletettavasti tehostaa jopa noin 20 prosenttia. Vaikutus kasvatuspinta-alalta saatavaan satoon on siten merkittävä[1], toteaa SAMK Tutkimuskeskus Wanderin tutkimuspäällikkö Martti Latva.
Samalla kasvien juurien määrä lisääntyy ja niistä tulee voimakkaammat. Aiemmissa tutkimuksissa on osoitettu, että teknologia puhdistaa vettä, eliminoi mikrobeja sekä vahvistaa kasveja hometta, sieneliöitä ja patogeeneja vastaan. ”Kun kasvit ja marjat ottavat paremmin vastaan ravinteita ja vahvistuvat, kalliiden lannoitteiden ja kemikaalien käyttöä voidaan vähentää. Lisäksi viljelyn aiheuttamaa ravinnekuormaa voidaan pienentää”, hän jatkaa.
Kasvi pysyy terveempänä, jolloin peltoon jäävä hävikki on pienempi, mikä parantaa maanviljelijän kannattavuutta ja toimitusvarmuutta. Koska nanohappivesi rajoittaa mikrobien määrää, myös kasveluvesiputkistot pysyvät puhtaampina.
Vesijohtovedestä nanokokoluokan kaasukuplia
NABLE-hankkeessa vesijohtovedestä saatuun kasteluveteen tuotetaan nanokokoluokan happikuplia hydrodynaamisen kavitaation, eli äkillisen paineen muutoksen avulla.
”Käytännössä veteen liuennut happi muutetaan veteen hyvin pieniksi kaasukupliksi, jotka saavat samalla tyypillisiin makrokokoluokan kupliin verrattuna poikkeuksellisia ominaisuuksia, kuten pitkän elinajan, negatiivisen pintavarauksen, korkean pintajännityksen ja sisäisen paineen”, kertoo EOD Europen teknologiajohtaja Petteri Jauhiainen.
Laitteet on asennettu kesän aikana kolmeen kasvihuoneeseen ja tuloksista on määrä viestiä hankkeen aikana eri sidosryhmille.
Tukea vihreässä siirtymässä pellolta pöytään
NABLE-hanke tähtää lisäämään maatalouden alkutuotannon tuottavuutta ja tehokkuutta sekä parantamaan sen kestävyyttä. Tavoitteena on tukea elintarviketuotannon toimijoita vihreässä siirtymässä pellolta pöytään pienentämällä kemikaalikuormaa ja minimoimalla hiilijalanjälkeä kemikaalittomalla teknologialla. Samalla maatilojen osaamista vesiasioissa sekä maataloustuottajien tiedonsaantia parannetaan käymällä läpi kasvihuoneviljelyn kasteluveteen liittyviä ongelmakohtia ja etsimällä niihin ratkaisuja.
Lisätietoja tutkimushankkeesta:
Tutkimuspäällikkö Martti Latva, SAMK Tutkimuskeskus Wander, martti.latva@samk.fi
Lisätietoja teknologiasta:
Teknologiajohtaja Petteri Jauhiainen, EOD Europe, petteri@eod.fi
Tekstin blogiin on kirjoittanut Minna Sundelin, SAMK Tutkimuskeskus Wander. Hanketta rahoitetaan Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelman 2014-2020 EU:n elpymisvälineen lisävaroista vuosille 2021-2022.
Lähteet:
Ahmed Khaled Abdella Ahmed, Xiaonan Shi, Likun Hua, Leidy Manzueta, Weihua Qing, Taha Marhaba, Wen Zhang, Influences of Air, Oxygen, Nitrogen, and Carbon dioxide Nanobubbles on Seeds Germination and Plants Growth, J. Agric. Food Chem. 2018, 66, 20, 5117–5124,
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.8b00333.Ying Wang, Shuo Wang, Jingjing Sun, Hengren Dai, Beijun Zhang,Weidong Xiang, Zixin Hue,Pan Li, Jinshui Yang, Wen Zhang, Nanobubbles promote nutrient utilization and plant growth in rice by upregulating nutrient uptake genes and stimulating growth hormone production, Science of the Total Environment, 800 (2021) 149627, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149627.
[1] https://www.researchgate.net/publication/237098632_Oxygen_and_Air_Nanobubble_Water_Solution_Promote_the_Growth_of_Plants_Fishes_and_Mice