Системы органического удобрения замкнутого цикла, протестированные испанскими учеными, изменили качество помидоров
Группа ученых из Университета Альмерии, Испания, предлагает обратить внимание на переработку растительных остатков, которые остаются при выращивании томатов, в ценный ресурс. Об этом они рассказали в статье, опубликованной в журнале Agronomy 2022 на портале MDPI.
«Современная модель интенсивного земледелия основана на линейном подходе «добыча-использование-потребление-утилизация», характеризующемся высоким потреблением внешних ресурсов.
В Альмерии (юго-восток Испании), регионе с самой высокой концентрацией теплиц в мире, каждый год в секторе садоводства образуется 85 294 тонны органических отходов.
Растительные отходы можно рассматривать как проблему, поскольку неправильное обращение с ними вызывает огромные проблемы для окружающей среды и здоровья человека, но также и как большие возможности. Переработка и повторное использование органических отходов представляют собой круговую стратегию, необходимую для повышения устойчивости интенсивных производственных систем.
В интенсивных растениеводческих системах обычные удобрения основаны на минералах.
Минеральные удобрения повышают урожайность сельскохозяйственных культур, поскольку гарантируют быструю замену питательных веществ, но их длительное и чрезмерное использование ухудшают плодородие почвы и микробную популяцию, увеличивают эрозию и закисление почвы вплоть до загнивания. Более того, производство и транспортировка химических удобрений способствуют выбросам CO 2.
Добавление навоза животного происхождения в начале вегетационного цикла также является обычной практикой.
Использование растительных отходов, образующихся на том же производственном участке, в качестве источника питательных веществ для сельскохозяйственных культур следует рассматривать как преимущество для фермера, поскольку это позволяет сократить использование внешних удобрений при одновременном снижении транспортных расходов и затрат на управление отходами. Кроме того, органические удобрения играют фундаментальную роль в улучшении структуры и плодородия почвы, секвестрации почвенного углерода.
Растительные отходы могут быть внесены в почву непосредственно в свежем виде, но, учитывая большое количество остатков, образующихся для каждого сельскохозяйственного цикла, следует рассмотреть процессы компостирования или вермикомпостирования, чтобы улучшить питательные характеристики органического вещества и стабилизировать биомассу.
В настоящее время потребители больше осведомлены об экологически устойчивых методах производства и безопасности пищевых продуктов, а органические продукты воспринимаются как более полезные и питательные, чем обычные.
Помидор, благодаря своей пользе для здоровья, является одной из самых важных овощных культур в мире, являясь важным источником питательных веществ и антиоксидантов, таких как каротиноиды, аскорбиновая кислота и полифенолы.
В одном эксперименте в открытом грунте было получено самое высокое содержание ликопина в томатах, удобренных компостом из морских водорослей (2000 кг/га), по сравнению с томатами, обработанными неорганическими удобрениями. Это связано с самой высокой доступностью азота при внесении неорганических удобрений, что увеличивает площадь листьев и затенение, тем самым уменьшая солнечное излучение, необходимое для синтеза ликопина.
В том контексте была выдвинута гипотеза о том, что: (1) растительные отходы, образующиеся на той же ферме, могут использоваться в качестве удобрения для посевов томатов, заменяя стандартную минеральную подкормку; (2) использование органических удобрений могло бы сравняться по урожайности с минералами; (3) использование органических удобрений может улучшить пищевые качества томатов. Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить влияние различных добавок, полученных из растительных отходов, свежих растительных остатков, компоста и биогумуса (в двух разных дозах), на урожай томатов и на химические и физические свойства плодов.
Эксперимент проводился в системе непрерывного выращивания культур в теплице площадью 1200 м 2, расположенной в Нихаре (Альмерия, Испания), в период с августа 2019 года по январь 2020 года.
Проведены следующие подкормки: свежие растительные остатки (4 кг/м), компост (3 кг/ м) и биогумус в двух разных дозах (3 и 9 кг/м), все из предыдущего урожая томатов, органическая обработка козьим навозом (3 кг/м) и контрольная минеральными удобрениями.
Наибольший урожай получен при обычном внесении минеральных удобрений и биогумуса в двух разных дозах без статистических различий.
Органические обработки свежими растительными остатками, компостом и козьим навозом показали меньшую урожайность, а по качеству измеренные антиоксиданты были более концентрированы в томатах, удобренных биогумусом при 9 кг/м и козьим навозом.
Управление питательными веществами растений с помощью вермикомпоста является лучшим круговым решением, поскольку оно позволяет повторно интегрировать в почву остатки, образовавшиеся в предыдущих циклах выращивания, получая урожай, равный использованию химикатов, и помидоры с высоким питательным качеством.
Можно сделать вывод, что использование биогумуса привело к лучшему круговому решению для интенсивного земледелия, так как качество этой обработанной добавки, используемой в качестве единственного источника питательных веществ в течение 3 лет, позволило получить такой же урожай (без существенных различий), что и стандартное внесение минеральной подкормки, в дополнение к улучшению концентрации антиоксидантов и высокой концентрации ликопина».
По статье группы авторов (Исидоро Каррикондо-Мартинес, Франческа Берти, Мария дель Кармен Салас-Санхуан), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: pixabay.com.