Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

I hydroponisk produktion av tomat används nästan uteslutande lättlösliga mineralgödselmedel som näringskälla. Industriell fixering av kväve till mineralgödselmedel genom Haber-Bosch processen är en process som påverkar miljön negativt. För att den hydroponiska produktionen av tomater ska få mindre miljöpåverkan är det önskvärt att hitta organiska kvävekällor som fungerar i sådan produktion. Biogödsel från biogasverk är ett intressant alternativ. I biogödsel är det organiskt bundna kvävet mineraliserat och direkt tillgängligt för växterna i form av ammonium (NH4+). Tomatkulturen är känslig mot ammonium. Genom att låta biogödseln genomgå nitrifikation kan ammoniumkvävet omvandlas till nitratkväve (NO3-). Arbetets syfte är att undersöka hur stor del av det totala kvävebehovet i hydroponisk tomatproduktion som kan tillgodoses med biogödsel som genomgått nitrifikation. Resultatet visar att biogödsel inte kan ersätta mineralgödsel, men det kan utgöra ett komplement. Cirka en tredjedel av kvävebehovet kan tillsättas med biogödsel under kulturtiden. Hur stor del av kvävebehovet som kan tillsättas med biogödsel beror på växtnäringskoncentrationen i biogödseln, hur mycket av ammoniumkvävet i biogödseln som oxiderat till nitrat och hur receptet för näringslösningen ser ut.

In hydroponic production of tomatoes easily soluble mineral fertilizers are used as a source of nitrogen. The Haber-Bosch process is used for industrial fixation of nitrogen to mineral fertilizers; the process has negative effects on the environment. In order to reduce the environmental impact of hydroponic tomato production it is desirable to find organic nitrogen sources for such production. Digestate from biogas plants is an interesting alternative. Nitrogen from organic compounds is already mineralized into ammonium (NH4+), an inorganic compound which can be utilized by the tomato plants. The tomato plant culture is sensitive to ammonium. The ammonium in the digestate can be oxidized into nitrate (NO3-) through a process known as nitrification. This essay has the purpose to investigate how much of the total nitrogen demand of a hydroponic tomato culture that can be applied with digestate which has gone through nitrification.
The results show that digestate cannot fully replace mineral fertilizers, but can replace some of it. A third of the total nitrogen demand can be applied with digestate. How much of the nitrogen demand that can be applied depends on the nutrient concentration of the digestate, how much ammonium that has been oxidized into nitrate and the nutrient solution recipe.