Des chercheurs du Centre fédéral de recherche de Saint-Pétersbourg de l'Académie des sciences de Russie (SPb FRC RAS) ont mis au point une méthode pour obtenir des acides humiques à partir de sédiments lacustres organiques (sapropel), qui servent de source pour créer des médicaments qui augmentent les rendements des cultures. Les acides obtenus à partir de sapropel se sont avérés meilleurs dans leurs caractéristiques principales que les analogues existants, qui sont isolés du bois, du charbon ou de la tourbe. Les résultats des travaux ont été publiés dans la revue scientifique Agriculture Digitalization and Organic Production.
Le sapropel (« limon argileux » en grec) est un sédiment de fond qui se forme à partir des restes de divers organismes vivants (plantes et plancton). Ces substances ont un certain nombre de propriétés qui ont un effet positif sur la productivité des cultures. L'avantage du sapropèle réside dans le fait qu'il contient un certain nombre de composés organiques importants de nature chimique variée pour améliorer le métabolisme des plantes et la nutrition des micro-organismes du sol, notamment les acides humiques et les acides fulviques. Ces deux fractions contiennent des vitamines, des microéléments et d'autres substances biologiquement actives de type hormonal.
Cependant, les sédiments de fond non traités peuvent créer un film spécial qui empêche l'oxygène de pénétrer dans le sol, ce qui entraîne la dégradation des plantes et la zone commence à se gorger d'eau. Par conséquent, pour une utilisation efficace des sapropels, il est nécessaire de les nettoyer soigneusement de divers types d'impuretés.
« Nous avons développé une technique qui nous a permis de purifier les sapropèles et d'isoler deux fractions de composés organiques, les acides humiques et fulviques. Aujourd'hui, ces substances sont largement utilisées comme base de bioadditifs qui augmentent le rendement des symbiocultures végétales », explique Yan Pukhalsky, chercheur junior au Centre fédéral de recherche de Saint-Pétersbourg de l'Académie des sciences de Russie.
Des échantillons pour l'étude ont été collectés lors d'expéditions menées au cours des deux dernières années sur des lacs de la région de Pskov sous la direction d'Aleksey Mityukov, chercheur de premier plan au Laboratoire des problèmes complexes de limnologie du Centre de recherche fédéral de Saint-Pétersbourg. de l'Académie russe des sciences.
Pour isoler des substances utiles à partir d'échantillons de sapropel collectés lors d'expéditions, les chercheurs ont développé une technologie spéciale. Tout d'abord, les échantillons ont été purifiés des impuretés à l'aide d'une unité à ultrasons, précédemment créée par des scientifiques du Centre fédéral de recherche de Saint-Pétersbourg de l'Académie des sciences de Russie. Ensuite, les composants en excès ont été séparés à l'aide d'une série d'extractions acide-base (les scientifiques ont utilisé un mélange de pyrophosphate, d'acide sulfurique et nitrique dans un certain rapport). En conséquence, des fractions d'acides humiques et fulviques ont été obtenues, pour lesquelles les chercheurs ont effectué une analyse élémentaire et biochimique complète.
Les résultats de ce travail ont montré que la teneur en carbone – cet indicateur est l'un des principaux paramètres d'utilité dans la création d'additifs pour augmenter la productivité – dans les acides humiques obtenus à partir du sapropel est d'environ 28 %. Alors que des technologies similaires, à l'aide desquelles les acides humiques sont activement synthétisés aujourd'hui à partir du bois, du charbon et de la tourbe, démontrent une concentration en carbone à un niveau de 18 à 20 %.
« Ainsi, nous offrons une technologie pour obtenir des matières premières plus efficaces pour la production de cultures en terrain clos et ouvert. Le fonds de gisements sapropéliques dans les masses d'eau du nord-ouest de la Russie est très important, mais il a maintenant été abandonné ou encore peu développé. Son extraction n'est pas seulement d'intérêt commercial, mais sert dans de nombreux cas de mesure de protection de la nature (environnementale) qui vous permet de nettoyer et d'approfondir le bain du lac », explique Svyatoslav Loskutov, chercheur au laboratoire d'hydrochimie de l'Office fédéral de Saint-Pétersbourg. Centre de recherche de l'Académie russe des sciences.
Les résultats de la recherche ont été présentés lors de la VII Conférence internationale sur les technologies innovantes humiques « Substances humiques et technologies de survie » (HIT-2022).