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: Forskningsprogram | Trädgård
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: 1611

Jordartsanpassad strukturkalkning för effektivare fosforretention
ARARSO ETANA

Projektnummer: O-18-23-160 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling

The purpose of this project is to define the amount of slaked lime needed for a given clay soil. We hypothesise that the amount of slaked lime needed for minimal phophorus loss is dependent on the clay content of the soil. The study will be conducted in a field with a drainage system and measuring …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Nya mått i aveln för förbättrad fruktsamhet hos nordiska mjölkkor
Britt Berglund

Projektnummer: O-15-20-587 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Mjölk

This project is the Swedish part of the Nordic 4-year project Improving Nordic dairy cow fertility through genetics, the only prioritized research project from Nordic Dairy Cattle R&D, 2015. Research funding is applied for within each country. The focus area of our Swedish part is to investigate …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Filtreringsmetoder för utvinning av växtproteiner avsedda för morgongadens produktion av livsmedel
Marilyn Rayner

Projektnummer: O-17-20-982 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Växtodling

We are facing a protein shift in which a portion of the animal based protein in our diet needs to be replaced by plant proteins to reduce the climate impact from the food sector. Many agricultural by-streams contain high value proteins not used to their full potential. We aim to recover proteins …

Läs mer

Förbättrad arbetsmiljö inom hästnäringen genom nya metoder och verktyg
Cecilia Lindahl, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: H-17-47-281 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Although the equine sector in Sweden has gone through an expansion the last decades, the working methods have not changed. Working conditions must be improved to enable the horse industry to offer safe, sustainable and attractive jobs. The aim is to develop methods and tools for work environment …

Läs mer

UTVÄRDERING AV EN NY PROFYLAKTISK METOD FÖR ATT MINSKA LIDANDET HOS HÄSTAR MED SOMMAREKSEM
Rickard Ignell, Swedish University of Agricultural Sciences, SLU

Projektnummer: H-17-47-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Insect bite hypersensitivity (IBH) associated with Culicoides biting midges is the most common allergic skin disease in
horses, seriously reducing welfare of affected horses. The main symptom is severe pruritus, with risk of self-infected
open wounds. The choice for treatment and prevention of this …

Läs mer

Förbättrad lönsamhet i veteproduktionen genom förbättrad kvävestrategi
Karin Hamnér

Projektnummer: O-16-20-761 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Växtodling

Using split fertilization of nitrogen (N) in wheat production is today well-established to increase protein content and adjust fertilization. However, deep knowledge and understanding of N uptake and remobilization during late stages of crop development are missing. Moreover, while split …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Kostnadseffektiva system för skörd av slybränslen
Daniel Nilsson

Projektnummer: O-17-21-988 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Energi & biomassa

During recent decades the area with brushwood has increased in the Swedish rural landscape. A study has shown that the annual harvest of brushwood for fuel purposes could amount to about 6 TWh. Some advantages with the utilization of brushwood as fuel are that the growth areas do not compete with …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress