Nowe badania: Naturalne nawozy mogą korzystnie wpływać na plony na dłuższą metę i zmniejszać ślad węglowy
Økologisk NuNawóz stosowany w rolnictwie ekologicznym może pomóc przeciwdziałać niektórym negatywnym skutkom zmian klimatycznych dla trzech najważniejszych upraw polowych w Danii: pszenicy, jęczmienia i ziemniaków. Pokazuje to nowa symulacja komputerowa z Uniwersytetu w Aarhus. Opiera się ona na danych z eksperymentów polowych na stacji badawczej Foulumgård w Jutlandii Środkowej. Według wyników, organiczne nawożenie stabilizuje w czasie wahania plonów pszenicy, jęczmienia i ziemniaków z roku na rok. Całkowity wpływ na środowisko zależy jednak od sposobu jego stosowania. Jeśli jest to robione poprawnie, może to prowadzić do mniejszej emisji gazów cieplarnianych niż nawozy handlowe stosowane w konwencjonalnym rolnictwie, podczas gdy niewłaściwe gospodarowanie może uczynić je znaczącym źródłem gazów cieplarnianych. Z kolei plony z konwencjonalnych nawozów azotowych – nawozów handlowych – mogą nadal się wahać z roku na rok, z różnymi konsekwencjami dla końcowej produkcji. Jednocześnie istnieje większe ryzyko wymywania składników odżywczych z nawozów handlowych niż z nawozów organicznych, jeśli nawozy nie są stosowane prawidłowo. Na przykład, w konwencjonalnym nawożeniu naukowiec używał optymalnej ilości azotu 140 kg N na hektar w jęczmieniu wiosennym (dostarczanego podczas siewu). W przypadku nawożenia organicznego, stosował 2 tony nawozu zwierzęcego na hektar. Możliwość uzasadnienia dofinansowania Badanie, które jeszcze nie zostało poddane recenzji naukowej, dostarcza wstępnej dokumentacji, która może wspierać duńską politykę promującą zwiększone stosowanie nawozów organicznych i precyzyjne zarządzanie składnikami odżywczymi w miejscu uprawy. Potencjalne długoterminowe korzyści z nawożenia organicznego obejmują obniżenie emisji gazów cieplarnianych i mniejsze ryzyko strat składników odżywczych. Razem mogą one uzasadniać celowe dotacje, programy ochrony środowiska w rolnictwie oraz płatności za usługi ekosystemowe, które nagradzają rolników stosujących te metody. „Nawozy organiczne mogą poprawić żyzność gleby na dłuższą metę. Jednak nadal jest to główne wyzwanie, aby osiągnąć ten sam poziom plonów co w systemach konwencjonalnych i zapewnić prawidłowe gospodarowanie nawozami pod kątem agronomicznym,” mówi autor badania, Davide Cammarano, profesor na Wydziale Agroekologii Uniwersytetu w Aarhus. Celem badania było wyizolowanie i zrozumienie, jak systemy nawożenia organicznego reagują na zmieniające się warunki klimatyczne. W modelu gleba, uprawa i praktyki uprawowe były utrzymywane na stałym poziomie, podczas gdy tylko klimat był zmieniany. Umożliwiło to analizę wpływu klimatu bez wpływu innych czynników. Poprawa życia biologicznego Wyjaśnieniem długoterminowej korzyści są mniejsze wahania plonów z roku na rok. Wynikają one z faktu, że nawozy organiczne poprawiają życie biologiczne gleby, stopniowo zwiększając dostępność składników odżywczych i wspierając ogólne zdrowie gleby. Konwencjonalne nawozy azotowe dają szybkie rezultaty, ale z czasem mogą prowadzić do degradacji gleby i zakłócenia równowagi składników odżywczych. Dodatkowo, w kontekście klimatu, symulacja pokazuje, że całkowita emisja podtlenku azotu (N₂O) – silnego gazu cieplarnianego – może być niższa na polach nawożonych nawozami zwierzęcymi niż na polach nawożonych konwencjonalnie. Podtlenek azotu powstaje zazwyczaj, gdy dodaje się azot, i jest jednym z największych problemów klimatycznych w rolnictwie. Jednak najważniejszy aspekt, który nie został uwzględniony w badaniu, to sposób, w jaki gromadzi się, przechowuje, przetwarza i stosuje nawozy zwierzęce, mający większy wpływ na środowisko. Różnica w plonach między rolnictwem ekologicznym a konwencjonalnym nadal jest znacząca. W symulacji konwencjonalny obszar uprawny produkuje prawie dwukrotnie więcej niż ekologiczny. „Trudno jest ograniczyć tę różnicę w krótkim okresie. Wynika to głównie z faktu, że składniki odżywcze w nawozach organicznych uwalniają się wolniej, a ich stężenie jest często niższe. Na dłuższą metę lepsza żyzność gleby może pomóc, ale wymaga to celowego stosowania praktyk uprawowych i nie jest szybkim rozwiązaniem,” wyjaśnia Davide Cammarano. Dostosuj według potrzeb Szczególnym elementem nowego badania jest mapowanie zmienności plonów w obrębie tego samego pola, nawożonego odpowiednio nawozami handlowymi i organicznymi. Mapy pokazują duże różnice w tym, które części pola reagują najlepiej. Zmienność ta jest ściśle związana z typem gleby i zawartością wody. Według Davide Cammarano, wskazuje to na potencjał precyzyjnego nawożenia w miejscu. Oznacza to dostarczanie nawozów bardziej precyzyjnie, zgodnie z potrzebami poszczególnych stref pola, zamiast traktowania całego pola jednolicie. Uważa, że konieczne jest prowadzenie badań i polityki na dwóch frontach: zrozumienia, jak gospodarować nawozami zwierzęcymi przed ich rozprowadzeniem na polu, oraz wykorzystania technologii cyfrowych do optymalizacji rozprowadzania nawozów na samej polu. Badanie pokazuje jednak również, że nadal potrzebne są inwestycje w badania i doradztwo, aby zmniejszyć różnicę w plonach. Dotyczy to szczególnie jęczmienia i ziemniaków w systemie ekologicznym. Badanie nie obejmowało roślinnych nawozów organicznych. Według jego autora, jest to istotny kolejny krok do bliższego przyjrzenia się temu zagadnieniu.
Gnojowica, używana w rolnictwie ekologicznym, może pomóc w przeciwdziałaniu niektórym negatywnym skutkom zmian klimatycznych dla trzech najważniejszych upraw polowych w Danii: pszenicy, jęczmienia i ziemniaków.
Pokazuje to nowa symulacja komputerowa z Uniwersytetu w Aarhus. Opiera się ona na danych z eksperymentów polowych na stacji badawczej Foulumgård w Jutlandii Środkowej.
Zgodnie z wynikami, organiczne nawożenie stabilizuje z czasem wahania plonów pszenicy, jęczmienia i ziemniaków z roku na rok. Całkowity wpływ na środowisko zależy jednak od sposobu jego stosowania. Jeśli robi się to poprawnie, może to prowadzić do mniejszej emisji gazów cieplarnianych niż nawozy handlowe stosowane w konwencjonalnym rolnictwie, podczas gdy niewłaściwe gospodarowanie może uczynić je znaczącym źródłem gazów cieplarnianych.
Z kolei plony przy konwencjonalnym nawożeniu azotowym – nawozach handlowych – mogą nadal się wahać z roku na rok, z różnymi konsekwencjami dla końcowej produkcji.
Jednocześnie istnieje większe ryzyko wymywania składników odżywczych z nawozów handlowych niż z nawozów organicznych, jeśli nawozy nie są stosowane prawidłowo.
Na przykład, w przypadku konwencjonalnego nawożenia, badacz używał optymalnej ilości azotu 140 kg N na hektar w jęczmieniu ozimym (dostarczanego podczas siewu). Przy nawożeniu organicznym, stosował 2 tony obornika na hektar.
Możliwość uzasadnienia dotacji
Badanie, które jeszcze nie zostało recenzowane, dostarcza wstępnych dowodów, które mogą wspierać duńską politykę promującą zwiększone stosowanie nawozów organicznych i precyzyjne zarządzanie składnikami odżywczymi. Potencjalne długoterminowe korzyści z nawożenia organicznego obejmują obniżenie emisji gazów cieplarnianych i mniejsze ryzyko utraty składników odżywczych.
Razem mogą one uzasadniać celowe dotacje, programy ochrony środowiska w rolnictwie i płatności za usługi ekosystemowe, które nagradzają rolników korzystających z nich.
»Nawozy organiczne mogą poprawić żyzność gleby na dłuższą metę. Jednak nadal jest to główne wyzwanie, aby osiągnąć ten sam poziom plonów co w systemach konwencjonalnych i zapewnić prawidłowe gospodarowanie nawozami agronomicznymi,« mówi autor badania, Davide Cammarano, profesor na Wydziale Agroekologii Uniwersytetu w Aarhus.
Cel badania polegał na izolowaniu i zrozumieniu, jak systemy nawożenia organicznego reagują na zmieniające się warunki klimatyczne. W modelu gleba, uprawa i praktyki uprawowe były utrzymywane na stałym poziomie, podczas gdy tylko klimat był zmieniany. Umożliwiło to analizę wpływu klimatu bez wpływu innych czynników.
Poprawa życia biologicznego
Wyjaśnieniem długoterminowej korzyści są mniejsze wahania plonów z roku na rok. Wynikają one z faktu, że nawozy organiczne poprawiają życie biologiczne gleby, stopniowo zwiększając dostępność składników odżywczych i wspierając ogólne zdrowie gleby. Konwencjonalne nawozy azotowe dają szybkie rezultaty, ale z czasem mogą prowadzić do pogorszenia jakości gleby i zakłócenia równowagi składników odżywczych.
Do tego dochodzi aspekt klimatyczny. Symulacja pokazuje, że całkowita emisja podtlenku azotu (N₂O) – silnego gazu cieplarnianego – może być niższa na polach nawożonych obornikiem niż na polach nawożonych konwencjonalnie. Podtlenek azotu powstaje zazwyczaj, gdy dodaje się azot, i jest jednym z największych problemów klimatycznych w rolnictwie. Jednak najważniejszy aspekt badania nie został uwzględniony: sposób, w jaki obornik jest zbierany, przechowywany, przetwarzany i stosowany, ma większe znaczenie dla środowiska.
Różnica w plonach między rolnictwem ekologicznym a konwencjonalnym nadal jest znaczna. W symulacji konwencjonalny obszar produkuje prawie dwukrotnie więcej niż ekologiczny.
»Trudno jest szybko zredukować różnicę w plonach. Wynika to głównie z faktu, że składniki odżywcze w nawozach organicznych uwalniają się wolniej, a ich stężenie jest często niższe. Na dłuższą metę lepsza żyzność gleby może pomóc, ale wymaga to celowego stosowania praktyk uprawowych i nie jest szybkim rozwiązaniem,« wyjaśnia Davide Cammarano.
Dostarczaj zgodnie z potrzebami
Szczególnym elementem nowego badania jest mapowanie zmienności plonów w obrębie tego samego pola, nawożonego odpowiednio nawozami handlowymi i organicznymi. Mapy pokazują duże różnice w tym, które części pola reagują najlepiej. Zmienność ta jest ściśle związana z rodzajem gleby i zawartością wody.
Zgodnie z Davide Cammarano, wskazuje to na potencjał precyzyjnego nawożenia. Oznacza to dostarczanie nawozów bardziej precyzyjnie, zgodnie z potrzebami poszczególnych stref pola, zamiast traktowania całego pola jednolicie.
Uważa, że konieczne jest pogłębienie badań i polityki w dwóch obszarach: zrozumieniu, jak obornik jest gospodarowany przed jego rozrzuceniem na pole, oraz wykorzystaniu technologii cyfrowych do optymalizacji rozrzutu na samej polu. Badanie pokazuje jednak również, że nadal potrzebne są inwestycje w badania i doradztwo, aby zmniejszyć różnicę w plonach. Dotyczy to szczególnie jęczmienia i ziemniaków w systemie ekologicznym.
Badanie nie obejmowało roślinnych nawozów organicznych. Według jego autora, jest to istotny kolejny krok do bliższego przyjrzenia się temu zagadnieniu.
Artykuł został napisany w ramach projektu 'LivOrganic'.