Dorota
Posiadanie ekologicznego sposobu nawożenia ziemi może mieć wiele korzyści. Obejmują one zdrowie gleby i wody, którą pijemy. Ponadto może pomóc nam w walce ze zmianami klimatu, ponieważ eutrofizacja może spowodować wzrost szkodliwych alg w oceanach.
Obornik
Używanie obornika jako nawozu to naturalny sposób na zwiększenie plonów i pomoc dla ziemi. Zwiększa ono również sekwestrację węgla w glebie. Powstający węgiel organiczny stanowi źródło energii dla społeczności mikroorganizmów w glebie.
Zawartość składników odżywczych w oborniku zależy od rodzaju zwierząt, od których pochodzi. Obornik krowi, drobiowy i koński mają wysoką zawartość azotu – sekcja ta jest dziełem redakcji serwisu estebeautynysa.pl. Te składniki odżywcze przyspieszają wzrost warzyw.
Oprócz zawartości składników odżywczych, obornik jest również źródłem węgla i mikroelementów. Obornik może być kompostowany lub stosowany bezpośrednio do gleby. Pomaga zredukować nieprzyjemny zapach i patogeny w glebie.
Korzyści ze stosowania obornika jako nawozu mogą być jeszcze większe, jeśli można go również kompostować. Materia organiczna zawarta w oborniku dodaje pożytecznych mikrobów i poprawia strukturę gleby.
Materia organiczna przyczynia się również do zwiększenia zdolności gleby do zatrzymywania wody. Wyższy poziom materii organicznej w glebie jest również bardziej odporny na erozję. Zwiększa ona również wymianę gazową. Jest to ważne dla wzrostu roślin i zatrzymywania wody. Środowisko mikrobiologiczne w glebie stabilizuje również źródła składników odżywczych.
Kilka długoterminowych doświadczeń wykazało, że stosowanie obornika w połączeniu z nawozami chemicznymi poprawia żyzność gleby. Doświadczenia te wykazały, że poprawka obornika może zwiększyć plony roślin o 6-8%.
Zastosowanie obornika może również zmniejszyć erozję. W rzeczywistości wykazano, że stosowanie obornika na powierzchni gleby zmniejsza jej erozję. Dzieje się tak dlatego, że obornik działa jak resztki pożniwne i ma powłokę powierzchniową, która zmniejsza uderzenia kropel deszczu.
Obornik zawiera azot, potas i węgiel. Ważne jest, aby stosować go w sposób zrównoważony.
Mocz
Używanie ludzkiego moczu jako nawozu może być bardzo zrównoważonym rozwiązaniem problemu zanieczyszczenia środowiska. Mocz jest nie tylko bezpieczną i nietoksyczną substancją, ale zawiera również wiele niezbędnych składników odżywczych, których rośliny potrzebują do wzrostu.
Mocz składa się z azotu, fosforu i potasu. Pozostałe składniki to chlorki, mocznik i hormony.
Wartość nawozowa moczu musi być jednak stosowana z zachowaniem odpowiednich, najlepszych praktyk. W celu zapewnienia bezpiecznego i skutecznego wykorzystania moczu, Światowa Organizacja Zdrowia zaleca, aby przed zastosowaniem mocz był przechowywany, odwodniony i odkażony. Proces ten nazywany jest „dywersją moczu” i został już wprowadzony w Szwecji i Meksyku.
Nawóz z moczu jest alternatywą dla nawozów chemicznych, które zawierają wysoki poziom metali ciężkich. Może być dostarczany w formie, która jest łatwa do pobrania przez rośliny. W zależności od sposobu wykorzystania, mocz może również pomóc gospodarstwu w uzyskaniu certyfikatu.
Recykling moczu był badany jako część okrężnej gospodarki składnikami odżywczymi. Jednak stoi przed nim kilka wyzwań, takich jak pojemność magazynowa, koszty magazynowania i procesy sanitarne. Aby zwiększyć skalę tego procesu, należałoby przebudować infrastrukturę ściekową. Musiałaby być również przystosowana do oddzielenia moczu od kału.
Mocz jest doskonałym źródłem azotu, fosforu i potasu. Zawiera mieszaninę hormonów, minerałów i enzymów. Ma jednak wysoki poziom TDS. Można go rozcieńczyć lub inaktywować przed zastosowaniem na roślinach.
Nawożenie moczem cenione jest również ze względu na niskie koszty i niewielkie ryzyko. Ludzki mocz już od tysięcy lat jest wykorzystywany jako nawóz do upraw.
Badania z Uniwersytetu Michigan sugerują, że nawozy z moczu mogą być trwałą alternatywą dla nawozów chemicznych. Oprócz tego, że są tańszą i bardziej zrównoważoną alternatywą dla nawozów chemicznych, mają potencjał, aby zmniejszyć energię potrzebną do zarządzania składnikami odżywczymi w oczyszczalniach ścieków.
Nawozy oparte na bakteriach
Stosowanie nawozów opartych na bakteriach w ekologicznym rolnictwie może być zrównoważonym rozwiązaniem wyzwań związanych z produkcją rolną. Mogą one pomóc w utrzymaniu żyzności gleby, zwiększyć plony i poprawić zdrowie roślin. Ponadto mogą one zmniejszyć wpływ na środowisko środków chemicznych stosowanych w rolnictwie.
Bakterie glebowe to mikroorganizmy, które odgrywają kluczową rolę w sieci pokarmowej gleby. Recyklingują one węgiel i fosfor, poprawiają strukturę gleby i poprawiają infiltrację wody. Pomagają również w utrzymaniu zdrowego środowiska poprzez rozkładanie resztek organicznych.
Bakterie mogą przetrwać w różnych środowiskach. Niektóre mogą żyć w warunkach beztlenowych, zasadowych lub tlenowych. Mają też duże zdolności adaptacyjne do różnych mikrośrodowisk glebowych.
Bakterie glebowe wytwarzają glikoproteiny i polisacharydy, które odgrywają istotną rolę w strukturze gleby. Niektóre z tych bakterii wydzielają również do gleby enzymy, które sprawiają, że fosfor jest bardziej dostępny dla roślin.
Bakterie glebowe można podzielić na cztery grupy funkcjonalne: autotroficzne, heterotroficzne, nitryfikacyjne i utleniające siarkę. Wszystkie te grupy pomagają w recyklingu węgla, siarki i fosforu.
Do bakterii autotroficznych, które przekształcają dwutlenek węgla i światło słoneczne w węgiel i cukry, należą algi. Do bakterii heterotroficznych, które uzyskują energię z innych źródeł, należą cyjanobakterie i rizobium. Bakterie nitryfikacyjne przekształcają amoniak w azotyny i azotany.
Do bakterii litotroficznych, które zużywają związki inne niż węgiel, należą bakterie siarkowe i bakterie utleniające siarkę. Można je znaleźć w gorących źródłach i w wodzie lodowej w Arktyce. Są ważne dla rozkładu zanieczyszczeń.
Oprócz zachowania zdrowia roślin, bakterie mogą pomóc w stymulowaniu wzrostu korzeni, degradacji zanieczyszczeń organicznych i rozpuszczaniu mineralnych składników odżywczych. Mają one również potencjał do zastąpienia agrochemikaliów dla wzrostu roślin. Mogą również pomóc złagodzić negatywne skutki pestycydów i nawozów chemicznych.
Nawozy syntetyczne
Stosowanie nawozów syntetycznych do ekologicznego nawożenia ziemi jest ważnym zagadnieniem. Nawozy syntetyczne są istotną częścią globalnego zaopatrzenia w żywność, ale powodują również znaczne zanieczyszczenie środowiska. W związku z tym rolnicy powinni rozważyć zastosowanie metod regeneracyjnych w celu ograniczenia ich emisji.
Soil Association, brytyjska organizacja charytatywna, wzywa do wprowadzenia zachęt do poprawy zarządzania azotem na poziomie gospodarstwa. Organizacja ta opublikowała niedawno opracowanie, w którym wzywa do podjęcia bardziej zintegrowanych wysiłków w celu rozwiązania problemu nadmiaru azotu jako kwestii klimatycznej. Wzywa również do zwrócenia większej uwagi na emisje podtlenku azotu w globalnej rachunkowości gazów cieplarnianych.
Badanie zostało przeprowadzone w Bangladeszu, gdzie rolnicy uprawiają ryż trzy razy w roku. Wyniki pokazały, że stosowanie nawozów syntetycznych jest odpowiedzialne za dużą część azotu traconego z gospodarstwa na widelec.
W Bangladeszu w sezonie mokrym stosuje się średnio 65 kg N syntetycznego ha-1. Deklaracja z Colombo w sprawie zrównoważonego zarządzania azotem wyznaczyła ambitny cel zmniejszenia o połowę ilości odpadów azotowych do 2030 roku. Będzie to wymagało bardziej efektywnego wykorzystania odchodów zwierzęcych.
W badaniach stwierdzono, że zastosowanie nawozu bioorganicznego (BoF) może zmniejszyć zapotrzebowanie na 100% TSP nawet o 30%. Szczepy PGPB zostały wykorzystane do uzupełnienia nawozu TSP. BoF znacząco zwiększył zawartość węgla organicznego w glebie o 6-13%. Poprawił również status odżywczy gleby w zakresie P.
Stosuje się również kilka innych metod rolnictwa zrównoważonego. Rolnictwo oparte na minimalnej uprawie jest uznawane za praktykę korzystną dla przyrody. Podejście agroekologiczne jest również uznawane za pozytywny sposób redukcji zanieczyszczeń. Jednak odejście od nawozów syntetycznych wymaga czasu.
Badanie wykazało, że całkowity wpływ produkcji syntetycznych nawozów mineralnych wynosił 834 kgCO2equiv. Obejmowało to spalanie biogazu, transport osadów i usuwanie amoniaku.
Wpływ zmian klimatu na eutrofizację
Obecnie wpływ zmian klimatu na eutrofizację jest słabo poznany. Jednakże ocieplenie klimatu spowoduje nasilenie obecnych skutków eutrofizacji. Ocieplenie klimatu i eutrofizacja są zagrożeniem, ale jak wpłynie to na siedliska morskie?
Zmiany klimatyczne i eutrofizacja są powiązane w tym sensie, że oba warunki zwiększą dostępność wody i ładunki składników odżywczych. Jednakże, będą one prawdopodobnie miały różny wpływ na siedliska morskie. Ocieplenie klimatu prawdopodobnie nasili niektóre objawy eutrofizacji w płytkich jeziorach, ale nie spowoduje zmiany w zbiorowisku gatunków roślin lub biomasy fitoplanktonu.
Ocieplenie klimatu spowoduje również zwiększenie tempa spływu wód i zmniejszenie ilości wody dostępnej dla ektoterm wodnych. Ocieplenie prawdopodobnie spowoduje więcej zgonów ryb i więcej zakwitów glonów. Dodatkowo może zwiększyć ryzyko epizodów hipoksji podczas mikrobiologicznego rozkładu zakwitów.
Eutrofizacja została powiązana z masową śmiertelnością życia wodnego na całym świecie. Szacowany koszt eutrofizacji w Anglii i Walii wyniósł w 2009 roku 114 mln PS. Szacunki dotyczące eutrofizacji nie zostały jednak dostosowane do skutków ocieplenia klimatu. Szacuje się, że do 2050 roku eutrofizacja wzrośnie nawet o 25 do 200 procent.
Ponadto, eutrofizacja zwiększa emisje gazów cieplarnianych z wód słodkich. Emisje te stanowią około 30% całkowitej globalnej emisji CO2 z paliw kopalnych. Eutrofizacja może również powodować zakwity glonów, które mogą być szkodliwe dla życia wodnego. Zakwity te mogą zakłócić normalne funkcjonowanie ekosystemu i spowodować toksyczność wody.
Ocieplenie klimatu może również spowodować więcej zakwitów glonów i nasilić istniejące efekty eutrofizacji. Ponadto, ocieplenie klimatu może zwiększyć temperaturę wody i ograniczyć ilość tlenu w wodzie. Może również zwiększyć obciążenie składnikami odżywczymi poprzez zwiększenie uwalniania składników odżywczych z osadów.