Исследование воды после замачивания гороха как альтернативы синтетическим удобрениям: анализ роста и микробиоты гороха и томатов

Преобразование кухонной воды в питание для растений

Каждый раз при замачивании сушёного гороха для приготовления многие выливают мутную воду в раковину. В этом исследовании задаётся простой, но неожиданно важный вопрос: может ли оставшаяся вода на самом деле питать наши культуры и защищать почву лучше, чем обычные удобрения? Испытав воду после замачивания гороха на горохе и помидорах, учёные изучают способ превратить пищевые отходы в мягкое удобрение, которое может сократить загрязнение и сохранить жизнь почвы.

Почему обычные удобрения влекут скрытые проблемы

Современное сельское хозяйство во многом зависит от синтетических удобрений, богатых азотом, фосфором и калием, чтобы увеличить урожай. Хотя они эффективны, эти продукты часто вымываются из почвы в реки и озёра, где вызывают цветение водорослей и потерю кислорода — процесс, известный как эвтрофикация. Со временем такие удобрения также могут нарушать баланс микроскопической жизни в почве, включая полезные бактерии, которые поддерживают здоровье корней и защищают растения от болезней. Фермеры и учёные поэтому ищут источники питательных веществ, которые кормят растения, не разрушая водные экосистемы и подземную экосистему.

Вторая жизнь воды после замачивания гороха

Команда сосредоточилась на воде после замачивания гороха (PSW) — жидкости, остающейся после замачивания колотого жёлтого гороха. Предыдущие работы показали, что в этой воде присутствуют белки, природные сахара, клетчатка, минералы и растительные соединения, такие как сапонины. Эти компоненты могут обеспечивать ключевые нутриенты, помогать удерживать воду и элементы в почве и действовать как пребиотики, благоприятствующие полезным микробам. В опытах в теплице исследователи выращивали горох, который умеет фиксировать атмосферный азот, и томаты, которые не могут этого делать, в трёх условиях: чистая почва с поливом водой, почва с обычным медленнорастворимым синтетическим удобрением и почва, поливаемая PSW вместо водопроводной воды в течение 49 дней.

Рост растений над и под землёй

Для гороха и синтетическое удобрение, и вода после замачивания гороха давали значительно более крупные надземные зелёные побеги по сравнению с необработанной почвой, при этом PSW обеспечивала сопоставимый с удобрением эффект на надземный рост. Время прорастания, появления листьев, цветения и образования стручков почти не изменилось, хотя обработанные растения гороха цвели слегка раньше. Развитие корней оказалось более тонким: у гороха, получившего синтетическое удобрение, корни были тяжелее и имели более крупные бобовидные узелки, тогда как у гороха, поливаемого PSW, корни были легче, но более тонко разветвлены, ближе к контролю. Томаты, которые сильно зависят от внешних источников питательных веществ, почти не росли без удобрений. При внесении либо синтетического удобрения, либо PSW побеги и корни томатов значительно увеличивались, и оба варианта давали сопоставимо крепкие растения.

Зелёность листьев и живая почва

Зелёность листьев, измеренная портативным прибором как показатель хлорофилла и статуса азота, резко увеличивалась у обеих культур при использовании любого из удобрений. У гороха зелёность выросла более чем на половину при обоих обработках. У томатов PSW дал даже немного более высокие показатели по сравнению с синтетическим удобрением, что говорит о том, что связанная форма азота в белках и аминокислотах эффективно преобразуется в доступные растению формы. История почвы оказалась не менее важной: в горшках, где рос горох, в целом обнаруживалось больше бактерий Lactobacillus, чем в горшках с томатами, но внутри почв томатов выявилась ясная картина. Синтетическое удобрение почти вдвое сократило количество Lactobacillus по сравнению с необработанной почвой, тогда как PSW сохраняло эти полезные бактерии на промежуточном уровне, статистически не отличаясь от контроля.

От сточных вод к более зелёным полям

Для неспециалиста ключевое послание простое: вода, использованная для замачивания гороха и обычно выбрасываемая, может выращивать горох и томаты примерно так же хорошо, как обычное синтетическое удобрение, при этом будучи более благоприятной для микроскопических помощников в почве. Вода после замачивания гороха увеличивала размер растений и зелёность листьев, особенно у требовательных к питанию томатов, но не подавляла полезные бактерии Lactobacillus так, как это делало синтетическое удобрение. Поскольку её азот находится в органических связях, а не в легко вымываемом нитрате, использование этого побочного продукта могло бы помочь уменьшить сток удобрений и эвтрофикацию. Авторы предупреждают, что масштабное использование потребует безопасной переработки и хранения, а испытания необходимо повторить на разных культурах, типах почв и в течение полного вегетационного периода. Тем не менее работа указывает на будущее, в котором то, что раньше было отходом пищевой переработки, становится малоинтенсивным, циркулярным удобрением, питающим как растения, так и живую почву под ними.

Цитирование: Serventi, L., Huang, C. & Hofmann, R. Exploring pea soaking water as alternative to synthetic fertilizer: growth and microbial analysis of pea and tomato plants. Sci Rep 16, 14065 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42689-4

Ключевые слова: органическое удобрение, почвенная микробиота, устойчивое сельское хозяйство, сточные воды от бобовых, рост томатов