Forskere fra St. Petersburg Federal Research Center i det russiske videnskabsakademi (SPb FRC RAS) har udviklet en metode til at opnå humussyrer fra organiske søsedimenter (sapropel), som tjener som en kilde til at skabe lægemidler, der øger afgrødeudbyttet. Syrer opnået fra sapropel viste sig at være bedre i deres hovedegenskaber end eksisterende analoger, som er isoleret fra træ, kul eller tørv. Resultaterne af arbejdet blev offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Agriculture Digitalization and Organic Production.
Sapropel (græsk "lerslam") er bundsedimenter, der er dannet af rester af forskellige levende organismer (planter og plankton). Disse stoffer har en række egenskaber, som har en positiv effekt på afgrødens produktivitet. Fordelen ved sapropel ligger i, at den indeholder en række vigtige organiske forbindelser af forskellig kemisk karakter for at forbedre planternes stofskifte og ernæringen af mikroorganismer i jorden, herunder humussyrer og fulvinsyrer. Disse to fraktioner indeholder vitaminer, mikroelementer og andre biologisk aktive stoffer af den hormonlignende type.
Ubehandlede bundsedimenter kan dog skabe en speciel film, der forhindrer ilt i at trænge ned i jorden, hvilket fører til plantenedbrydning, og området begynder at blive vandfyldt. Derfor, for effektiv brug af sapropeller, er det nødvendigt at rense dem grundigt fra forskellige slags urenheder.
"Vi har udviklet en teknik, der gjorde det muligt for os at rense sapropeller og isolere to fraktioner af organiske forbindelser - humussyre og fulvinsyre. I dag er disse stoffer meget brugt som grundlag for bioadditiver, der øger udbyttet af plantesymbiokulturer,” siger Yan Pukhalsky, juniorforsker ved St. Petersborgs føderale forskningscenter i det russiske videnskabsakademi.
Prøver til undersøgelsen blev indsamlet under ekspeditioner, der er blevet udført i de sidste to år på søer i Pskov-regionen under vejledning af Aleksey Mityukov, en førende forsker ved Laboratory of Complex Problems of Limnology ved St. Petersburg Federal Research Center af det russiske videnskabsakademi.
For at isolere nyttige stoffer fra sapropelprøver indsamlet på ekspeditioner har forskere udviklet en særlig teknologi. Først blev prøverne renset fra urenheder ved hjælp af en ultralydsenhed, som tidligere er skabt af forskere fra St. Petersburg Federal Research Center i det russiske videnskabsakademi. Derefter blev overskydende komponenter adskilt ved hjælp af en række syre-base-ekstraktion (forskere brugte en blanding af pyrophosphat, svovlsyre og salpetersyre i et bestemt forhold). Som et resultat blev fraktioner af humus- og fulvinsyrer opnået, for hvilke forskerne udførte en komplet elementær og biokemisk analyse.
Resultaterne af dette arbejde viste, at kulstofindholdet - denne indikator er en af de vigtigste parametre for anvendelighed i skabelsen af additiver for at øge produktiviteten - i humussyrer opnået fra sapropel er omkring 28%. Hvorimod lignende teknologier, ved hjælp af hvilke humussyrer aktivt syntetiseres i dag fra træ, kul og tørv, viser en kulstofkoncentration på et niveau på 18 til 20%.
”Sådan tilbyder vi en teknologi til at skaffe mere effektive råvarer til afgrødeproduktion i lukket og åben jord. Fonden for sapropelic aflejringer i vandområderne i det nordvestlige Rusland alene er meget stor, men nu er den enten blevet forladt eller stadig dårligt udviklet. Dets udvinding er ikke kun af kommerciel interesse, men fungerer i mange tilfælde som en naturbeskyttelses- (miljø)foranstaltning, der giver dig mulighed for at rense og uddybe søbadet, siger Svyatoslav Loskutov, forsker ved laboratoriet for hydrokemi i St. Petersburg Federal Forskningscenter for det russiske videnskabsakademi.
Forskningsresultaterne blev præsenteret på VII International Conference on Humic Innovative Technologies "Humic Substances and Survival Technologies" (HIT-2022).