Вот почему фосфорные круговые удобрения могут стать частью более устойчивого сельского хозяйства.
Международная исследовательская группа обнаружила, что фосфор, извлеченный из отходов, перемещается активнее в почве, что обеспечивает растения питательным элементом более длительное время.
Фосфор — важнейший питательный элемент для роста растений, однако во многих почвах его недостаточно для получения высоких урожаев. Фермеры часто используют удобрения, изготовленные из добываемого фосфора — ограниченного и невозобновляемого ресурса.
По мере того как мировое сельское хозяйство переходит к более устойчивым методам, исследователи изучают альтернативные фосфорные удобрения, изготовленных из отходов. К таким переработанным ингредиентам относятся осадок сточных вод (остатки твердых отходов после очистки воды), зола осадка сточных вод (получаемая при сжигании этих остатков) и мясокостная мука (кости и ткани, которые не употребляются в пищу).
В недавно опубликованном исследовании ученые из Дании, Бразилии, Германии, Литвы и Швейцарии использовали Канадский источник синхротронного излучения (CLS) при Университете Саскачевана для изучения поведения фосфора из этих переработанных отходов в различных почвах с течением времени. Цель состояла в том, чтобы лучше понять, когда и где этот фосфор становится доступным для растений — критически важная информация для принятия круговых удобрений в сельском хозяйстве.
Исследователи использовали CLS для определения химических форм и точного количества фосфора, присутствующего как в удобрениях, так и в почве.
«Фосфор — один из самых сложных элементов в почве для анализа в обычной лаборатории. Трудно сделать надежные выводы или рекомендации, которые можно было бы использовать в полевых условиях, основываясь на этих результатах; это скорее предположение. Именно поэтому использование синхротрона оказалось таким полезным. Оно позволило нам точно определить состав наших почв и этих переработанных удобрений, благодаря чему мы стали гораздо увереннее в своих выводах», — говорит Эйми Шрайер, ведущий автор исследования и научный сотрудник Копенгагенского университета.
Исследователи обнаружили, что переработанный фосфор ведет себя иначе, чем обычные минеральные удобрения. В то время как доступность минерального фосфора обычно снижается со временем, некоторые переработанные источники, особенно полученные из осадка сточных вод, со временем становятся более доступными и перемещаются дальше в почву.
По словам Шрайер, более глубокое проникновение переработанного удобрения в почву является существенным преимуществом по сравнению с добываемым удобрением, которое обычно остается на месте. Большее «движение» удобрения облегчает его доступ к растениям.
Исследование также показало, что тип почвы играет значительную роль. Определенные сочетания почвы и переработанных удобрений улучшали перемещение и доступность фосфора, в то время как другие ограничивали их даже в благоприятных условиях.
В целом, результаты показывают, что подход «один размер подходит всем» не работает, когда речь идет о переработанных удобрениях. Вместо этого фермерам и исследователям необходимо учитывать как тип почвы, так и время внесения удобрений для достижения максимальной эффективности.
Использование передовых инструментов в CLS позволило команде лучше понять различные формы присутствующего фосфора — информация, необходимая для точных прогнозов эффективности этих удобрений.
Исследование представляет собой важный шаг на пути к снижению зависимости от добываемых удобрений и развитию более замкнутой системы сельского хозяйства, где отходы продуктивно используются повторно. Шрайер говорит, что, хотя полевые исследования являются важным следующим шагом, результаты ее команды помогут в будущих исследованиях и разработке практических рекомендаций для фермеров.
Источник: Canadian Light Source. Автор: Виктория Шрамм.