Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Reduktion av näringsutsläpp från växthusodling med mikroalger, en möjlighet till vinst för både miljön och ekonomin

Status: Avslutat
Projektnummer: H1156010
Kategori: Research program | Horticulture
Ansökningsår: 2011
Datum för slutrapport: 5 maj 2014
Huvudsökande: Malin Hultberg
Organisation: SLU
E-postadress: Malin.Hultberg@slu.se
Telefon: 040-415325
Beviljade medel: 500 000 SEK

Sammanfattning av slutrapport
Hantering av använd näringslösningen från växthusodling, dräneringslösning, är problematiskt ur ett miljöperspektiv i de fall recirkulering inte är möjlig eftersom den är mycket näringsrik.
I projektet har möjligheten att reducera näringsnivåerna i använd näringslösning från växthusproduktion med hjälp av mikroalger undersökts. Mikroalgen Chlorella vulgaris hade en god förmåga att tillväxa i dräneringslösning från växthus och en signifikant reduktion av halten kväve och fosfor uppmättes. Den biomassa som producerats innehöll dock en förhållandevis låg halt av fettsyror. Detta beror troligtvis på de höga kvävenivåerna i dräneringslösningen. Mikroalger som är möjliga att producera i dräneringslösning från trädgårdsindustrin bör kunna odlas selektivt i relativt enkla system, tåla höga näringsnivåer samt producera intressanta metaboliter. En potentiell mikroalg att inrikta framtida arbete på är Spirulina som främst är intressant för sitt höga proteininnehåll.

Populärvetenskaplig sammanfattning
Mikroalger i växthusen

Det man oftast tänker på när man hör ordet alg är de så kallade makroalgerna. Detta är komplexa flercelliga fotosyntetiserande organismer som finns i vatten och på många sätt liknar växter. Men alg är ett samlingsbegrepp för många olika typer av organismer. Förutom makroalger finns det en grupp av alger som är så små att de bara kan ses i mikroskop, s.k. mikroalger. Mikroalger kan, precis som makroalger och växter, fånga in energin i solljuset genom fotosyntes. Jämfört med växter är alger mer effektiva på att bilda biomassa. Det beror på att algerna lättare kan ta upp vatten och näring då de konstant är omgivna av vätska och att de inte lägger energi på att bilda strukturer som exempelvis rötter och kärlvävnad.
Den relation man har haft till alger inom odlingen är dels att algerna traditionellt använts som ett gödningsmedel och i vissa kulturer också som ett livsmedel. De senaste åren har intresset kring mikroalger ökat allt mer och ett exempel på detta är SimrisAlg, ett nyetablerat företag som satsar på kommersiell produktion av algolja. Det ökande intresset beror dels på intressanta metaboliter som mikroalgerna producerar men också på att mikroalgsodling ökar möjligheten att skapa kretslopp exempelvis kan näringsämnen som finns i avloppsvatten fångas in i algsbiomassa och sedan återföras. Ytterligare miljöfördelar är att koldioxid konsumeras under tillväxten och att den energi som behövs kan tillföras i form av solljus.
Vid institutionen för biosystem och teknologi på SLU, Alnarp, pågår projekt där forskarna undersöker möjligheten med att använda alger inom den gröna näringen. Med hjälp finansiering från Stiftelsen Lantbruksforskning har det gjorts försök med att odla mikroalger i dräneringslösning från tomatodling. Det finns många olika sorters mikroalger och exempelvis är grönalger och kiselalger vanligt förekommande. I försöken tillsätts dels specifika mikroalger men även den naturliga mikroalgsfloran som finns i dräneringslösningen har studeras. Syftet är att undersöka möjligheten att odla mikroalger i dräneringslösningen och studera deras metabolitproduktion men också att reducera mängden kväve och fosfor i dräneringslösningen eftersom den är mycket näringsrik. Målet för odlarna är att återanvända lösningen både för att spara pengar, eftersom näringsämnena är kostsamma, och för att spara miljön och inte bidra till övergödningen. Men det kan finnas tillfällen när det är svårt att direkt återföra lösningen till den vanliga odlingen. Exempel på sådana situationer är om lösningen har blivit för salt eller om man är rädd att man har fått in en växtskadegörare i lösningen. En möjlighet kan då vara att använda lösningen för att odla en helt annan typ av organism som en alg.
De mikroalger som testats att odla är Chlorella vulgaris och Haematococcus pluvialis som båda är grönalger. Båda producerar intressanta metaboliter och har s.k. GRAS status dvs de är godkända för användning i livsmedelssammanhang. Chlorella vulgaris är mycket snabbväxande och innehåller omättade fettsyror medan H. pluvialis har en mer komplex livscykel och producerar ett pigment, astaxanthin, som bland annat är viktigt för att laxen ska få sin röda färg. De resultat som hittills tagits fram visar dock att H. pluvialis växer för långsamt och blir utkonkurrerad av den naturliga mikrofloran i dräneringslösningen. Chlorella vulgaris däremot etablerar sig väl i näringslösningen oavsett om den var obehandlad eller hade filtrerats för att plocka bort större organismer. Däremot var fetthalten i den biomassa som producerats låg vilket troligtvis beror på att fettproduktionen inte stimulerats i den näringsrika miljön.
Dräneringslösning från växthusodlingen kan vara mycket näringsrik. Kvävenivåerna på runt 400 mg/L och fosforkoncentrationer på runt 60 mg/L har uppmätts i dräneringslösning från tomat- och gurkodling. I försöken sågs en stor minskningen av mängden kväve och fosfor i dräneringslösningen efter att mikroalger odlats fram till att de inte längre tillväxte. Speciellt var minskningen av fosforkoncentrationen hög. Detta beror inte på att mikroalgerna tar upp extremt mycket fosfor i förhållande till kväve även om de har kapacitet att stimuleras till ökat fosforupptag. I mångt och mycket beter sig mikroalgen som en växt i näringsavseende dvs. de tar upp en viss proportion kväve och en mindre proportion fosfor. Den stora reduktionen av fosfor, som i de hittills gjorda försöken legat runt nittio procent, beror i stället främst på att pH i dräneringslösningen påverkats då mikroalgen tillväxt. Medan växten kan ta den koldioxid den behöver ur luften måste mikroalgen ta koldioxid från den vattenlösning som den odlas i. Detta leder till att pH stiger eftersom kolsyra försvinner och i den miljön reagerar fosfat gärna med andra joner, som exempelvis kalciumjonen, och fälls ut som ett fast salt. Eftersom fosfor är en ändlig resurs som det kommer att bli allt viktigare att återvinna kan detta vara ett intressant resultat att fortsätta med. Ytterligare en intressant aspekt att arbeta vidare med är odling av Spirulina. Detta är en ätlig och proteinrik mikroalg som kan odlas i mycket näringsrika miljöer, i enkla system och kan skördas enkelt. Här har trädgårdsindustrin möjlighet att bidra med produktion av en biomassa som är mer proteinrik än sojabönan.

 

Antal träffar i projektbanken: 1712

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer

Cannabinoider – Säkert foder, ren sport och framtida potential till häst
Matilda Lampinen Salomonsson, SVA

Projektnummer: H-19-47-486 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Cannabinoids have potential to induce analgesia and muscle relaxation which would be beneficial for equine practice. Today there is no drug labelled for veterinary use containing these cannabinoids, but there are some herbal oil products which unofficially have been reported to be used in horses, …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev