A projekt címe: Növények extra tápanyag ellátását szolgáló rendszer

kutatás fejlesztése

Projekt azonosító száma: GINOP_PLUSZ-2.1.1-21-2022-00080

Kedvezményezettek neve: Szegedi Tudományegyetem

A szerződött támogatás összege: 193 340 965 Ft

Ebből az európai uniós támogatás összege: 170 140 048 Ft

A projekt megvalósítás időszaka: 2022.03.23. - 2025.06.30.

Projektmenedzser: Alattyányi István

Pénzügyi vezető: Szekeresné Zalka Edina

Szakmai vezető: Prof. Dr. Kónya Zoltán

A projekt tartalmának bemutatása:

Jelen projekt célja egy olyan új, komplex technológiai eljárás kifejlesztése, amely nanotechnológia segítségével maximalizálja a növények tápanyag ellátását a hidropóniás rendszerben történő termesztés és a liofilizációs eljárás során.

A növénytermesztés technológiai fejlődésének egyik legdinamikusabb ágazata a talajmentes növénytermesztési módszerek csoportja. Ez olyan megoldások összességét jelenti, amelyek megkerülik a termőföld használatát növénytermesztés során, mint például a hidropónia, ahol a növények gyökerei speciális tápoldatba merülve veszik fel a szükséges tápanyagokat. A hidropóniás növénytermesztés segítségével lehetőség nyílik számos élelmiszer, takarmány-, és gyógynövényfaj vertikális termesztésére, ráadásul a precízen kontrollált termesztési körülményeknek köszönhetően a növények hasznosítható beltartalma is javíthatóvá válik, ezzel a termékek minőségét a hagyományos termőföldes módszerek felé helyezve.

A gyakorlatban azonban a hidropóniás eljárások nem optimalizáltak; a rendszerek fizikai, kémiai és biológiai paramétereinek beállítása egy összetett kihívás. A tápoldatok alapvető tulajdonságainak beállítása, mint az összetétel, kémhatás és hőmérséklet sok esetben nehézségekbe ütközik. A növények gyökérzetének tápanyagfelvevő képessége függ a kémhatástól és a hőmérséklettől, ugyanakkor ezek a paraméterek a tápanyagok oldhatóságát is erőteljesen befolyásolják, így a rendszerek kialakítása kompromisszumos megoldásokat igényel.

A nanorészecske kolloidokkal történő hidropóniás tápanyagleadása a növények részére egy újszerű lehetőséget kínál a növénytermesztés optimalizálására, hiszen a részecskék megfelelő felületi stabilizálásának segítségével olyan rendszereket alakíthatunk ki, melyek paraméterei az adott növény igényeihez alakíthatók anélkül, hogy az esszenciális elemek komplex képződésével, illetve csapadékképződésével kellene számolni.

A tápoldat-kolloidok fejlesztése mellett célunk a hidropóniás rendszerek növénytámogató ültetőközegeinek fejlesztése, hiszen az ezek kialakítására használt nagyfelületű anyagok szintén nagy jelentőséggel bírnak. A szubsztátok porozitása, szemcsemérete és hidrofobicitása mind befolyásolni képesek a hidropóniás folyamatok hatékonyságát, ezért kutatási tevékenységünk során sor kerül olyan hordozók kialakítására, amelyek segítségével a leghatékonyabban használhatjuk fel a nanorészecske-kolloid alapú tápoldatokat.

A munkafolyamat eredménye egy olyan újszerű, automatizált és sokoldalú hidropóniás rendszer, amely a jelenleg használt klasszikus tápoldatos megvalósításoknál jóval hatékonyabban alakítható a növények értéknövelő termesztési igényeihez. A hidropóniás módon termesztett növények tartósítása szintén jelentős kihívás. Olyan speciális tartósítási eljárásra van szükség, amely megőrzi a hidropónia segítségével javított beltartalmat is. Az ilyen feladatok ellátására egyre nagyobb teret hódít a fagyasztva szárítás (liofilizálás), amely nagy hatékonysággal képes a növények víztartalmát lecsökkenteni, a szárazanyag tartalmukat nagymértékben megkímélve.

Célunk olyan növényspecifikus liofilizálási protokollok fejlesztése, amelyek nyomás és hőmérséklet körülményei alkalmazkodnak a növények antioxidáns vegyületeihez (C-vitamin, glutation, D-vitamin, flavonoidok, stb.), ezzel a hidropóniás termékek felhasználáskori minőségét maximalizálva. A projektünk eredményeként tűztük ki, hogy a 3 mikrozöld felhasználásával készült megnövelt antioxidáns, C- és D-vitamin tartalommal bíró táplálékkiegészítő kapszula kidolgozása valósuljon meg.

A GINOP_PLUSZ-2.1.1-21-2022-00080 az Európai Unió társfinanszírozásával valósul meg.