Mniej nawozu mineralnego? Tak! Jednak nie za wszelką cenę
We wrześniu 2022 w gospodarstwie de la Lucine we Francji odbyły się horschowskie Dni Praktyczne. Główne tematy poruszone podczas tego spotkania dotyczyły nowych impulsów w odżywianiu roślin i zarządzania glebą.
W gospodarstwie de la Lucine w departamencie Haute-Marne drastycznie ograniczono nawożenie doglebowe. Jednocześnie jest tam ściśle monitorowana ilość fosforu i potasu w glebie. Azot pozostaje kluczowym wyzwaniem, dlatego system gospodarowania na farmie został na nowo przemyślany, a wyniki i metody pracy zostały omówione podczas serii wykładów odbywających się w trakcie Dni Praktycznych na terenie gospodarstwa de la Lucine.
Na wstępie swojego wystąpienia Nicolas Broutin, prezes firmy Yara France, analizował napięcia panujące obecnie na rynku nawozów. Wszystko zaczęło się od wzrostu popytu spowodowanego ożywieniem gospodarczym, do jakiego doszło pod koniec kryzysu pandemii COVID-19. Wraz z kryzysem energetycznym problemy osiągnęły historyczny poziom, bo koszty produkcji nawozów azotowych są bezpośrednio powiązane z kosztami produkcji gazu.
Podstawowy składnik nawozów, jakim jest amoniak, powstaje w wyniku mieszania azotu z atmosfery z wodorem. Wodór powstaje, gdy cząsteczki metanu zostaną rozbite w wysokiej temperaturze. Według Nicolasa Broutina metan wykorzystywany w ten sposób jako surowiec i materiał palny stanowi od 80% do 90% kosztów produkcji nawozów.
Od 2021 roku cena gazu wzrosła dziesięciokrotnie z powodu kryzysu energetycznego wywołanego konfliktem na Ukrainie. W związku z tym cena nawozów azotowych potroiła się, a rolnicy zmniejszyli ich zużycie o 15%. Równocześnie, ze względu na spadającą rentowność, zakłady nawozowe ograniczyły ich produkcję w Europie o 50%. Podaż nawozów na rynku europejskim jest obecnie zabezpieczana importem z krajów, w których nie jest ona aż tak wysoka jak w Europie.
Nowe wykorzystanie oraz nawozy neutralne pod względem CO2
Zdaniem Nicolasa Broutina ta sytuacja w najbliższym czasie nie ulegnie zmianie. Miejscami mogą pojawić się pewne problemy związane z zaopatrzeniem w nawozy, zwłaszcza w szczycie sezonu lub pod jego koniec, gdy sklepy są już prawie puste. Dlatego prezes Yara France zaleca rozdzielenie zakupów i faworyzowanie tych form azotu, które są łatwiej dostępne dla rośliny. Dzięki temu, w połączeniu z precyzyjnym sterowaniem nawożenia, gospodarstwa mogą zaoszczędzić od 10% do 20% nawozu.
W swoim wystąpieniu odniósł się on również do planowanego na 2023 rok wprowadzenia na rynek nawozów neutralnych pod względem emisji dwutlenku węgla, w których wodór wytwarzany będzie poprzez hydrolizę wody, przy użyciu energii elektrycznej zamiast gazu. Aby to dobrze zafunkcjonowało, trzeba będzie jednocześnie produkować zieloną energię elektryczną – oczywiście również neutralną pod względem emisji CO2. Koszt produkcji tego rodzaju nawozów jest dziś wyższy o dwa do czterech razy, ale powinien zacząć spadać wraz ze wzrostem mocy produkcyjnych, jeśli ceny gazu pozostaną nadal wysokie.
Yara dąży do tego, aby w perspektywie średnioterminowej uzyskać 30% nawozu neutralnego pod względem CO2. Zdaniem Nicolasa Broutina opracowanie tych nawozów wymaga intensywnych rozmów z rolnikami. Podniesienie cen produktów końcowych będzie wspierać ograniczenie zużycia energii pochodzącej z paliw kopalnych. Zapytany o możliwość wykorzystania odwróconej osmozy do produkcji płynnego substratu z pofermentu biogazowni Nicolas Broutin podkreślił, że generalnie rzecz biorąc, udział azotu organicznego musi się zwiększyć i że bardzo istotne w tym aspekcie jest szukanie nowych rozwiązań podnoszących jego wartość, tak aby móc zmniejszyć negatywny wpływ azotu mineralnego. Problem w tym, że te rozwiązania trzeba dopiero znaleźć.
Biostymulatory do optymalizacji odżywiania roślin
Nie jest niczym nowym, że azot ma decydujący wpływ na wydajność prdukcji rolnej. Jednak pod uwagę trzeba brać nie tylko czynniki ekonomiczne, ale także środowiskowe. W gospodarstwie HORSCH AgroVation w Kněžmost w Czechach inżynier rolnictwa Josef Stangl od kilku lat próbuje produkować pszenicę, której plon wynosiłby 80 dt przy 150 jednostkach azotu i 13% białka. Aby to osiągnąć, konieczne jest intensywne zmierzenie się z takimi tematami jak: płodozmian, frakcjonowanie, formy azotu, elementy śladowe, ale także z mikrobiologią.
Klienci w Brazylii badają metody obniżania kosztów środków produkcji rolniczej, zmniejszania wskaźnika decydującego o częstotliwości zabiegów i znajdowania substytutów dla insektycydów i fungicydów. Bruno Reinhofer, rolnik z Brazylii, bada również dynamikę biologiczną swoich gleb, aby poprawić plony i zmniejszyć negatywny wpływ, jaki mogą mieć gleby na zdrowie roślin.
Jego gospodarstwo liczące 15 000 ha, z czego część stanowią lasy, znajduje się w południowej Brazylii na wysokości od 860 do 1120 m n.p.m. Opady w skali roku wynoszą 1500 mm rocznie. Przy dwukrotnych zbiorach w roku zimą uprawia jęczmień i pszenicę, a latem soję i kukurydzę, zaś pod koniec lata czarną fasolę. Gleby w 65% składają się z gliny, w 25% z iłów i w 10% z piasku.
Bruno Reinhofer opracował własną mieszankę bakteryjną, którą stosuje od ośmiu lat. W tym celu pozyskuje próchnicę ze swoich lasów i wykorzystuje ją do ekstrakcji bakterii, z których hoduje kultury, zanim rozsieje je na swojej glebie. Posiada własne laboratorium produkcyjne i analityczne, które kontroluje jakość jego preparatów. Kultury odżywiane są mąką. Aby móc opanować wszystkie parametry w hodowli bakterii takie jak temperatura, pH czy tlen, trzeba posiadać odpowiednią wiedzę dotyczącą tego zagadnienia. Bruno Reinhofer dokupuje również pojedyncze mikroorganizmy, ale tylko pod warunkiem, że dostawcy są w stanie dokładne wyjaśnić sposoby i okresy ich wykorzystania.
Dzięki rozprowadzaniu bakterii koszty nawozów spadły o 50%. Plony są nieco niższe, ale system pozytywnie wpłynął na rentowność gospodarstwa tego brazylijskiego rolnika. Zapytany przez słuchaczy, czy ta metoda jest kompatybilna ze środkami ochrony roślin, wyjaśnia, że w tym przypadku należy zachować pewne środki ostrożności: Używając nasion powlekanych fungicydami, dba o to, aby chronić inokulum, zaszczepiając bakterie pod rzędem siewnym, by uniknąć jakiegokolwiek szkodliwego kontaktu z nim.
Ponadto jeżeli bakterie są odpowiedniej jakości, przyczyniają się do rozkładu glifosatu. Jeśli chodzi o zastosowanie tej techniki w warunkach klimatycznych, jakie panują w Europie, zdaniem Bruna Reinhofera każdy musi sam przeprowadzić doświadczenia we własnym gospodarstwie, aby dostosować tę metodę do odpowiednich warunków glebowo-klimatycznych i swojego systemu produkcji. Jego rada jest następująca: zacznij od małych poletek doświadczalnych, aby znaleźć odpowiedni inokulum, a następnie stopniowo rozszerzaj powierzchnię.
Najpierw zrozumieć, dopiero potem działać
Stwierdził także, że długoterminowo rolnictwo będzie musiało obejść się bez agrochemikaliów i że koszty eksplodują. Przypuszczenia te poparł swoim doświadczeniem, dodając, że należy zawsze pamiętać o tym, że natura będzie próbowała obejść te nasze wysiłki zmierzające do zdominowania środowiska biologicznego w celu stworzenia różnorodności.
Według Bruna Reinhofera zanim stworzymy własne zasady, aby zaspokoić naszą potrzebę produktywności, musimy wpierw wsłuchać się w to, co może nam powiedzieć sama gleba. Jakie są rozwiązania światów, których praktycznie nie znamy: gleby i mikrobiologii gleby?
„To, co widzimy, nie jest tym, co naprawdę jest!”, stwierdził na początku swojej wypowiedzi botanik, mykolog i gleboznawca Marc-André Selosse, który jest profesorem Narodowego Muzeum Przyrodoznawstwa w Paryżu oraz uniwersytetów w Gdańsku (Polska) i w Kunming (Chiny). „Świat składa się z roślin i zwierząt, ale tak naprawdę najpierw są drobnoustroje”, dodał. Według niego z mniej niż 1% drobnoustrojów można wyhodować kulturę, gdyż mimo iż „bakterii nie widać, to jednak dzięki genetyce możemy je lepiej poznać”. A ich rola jest kluczowa, zwłaszcza w rolnictwie.
Bakterie glebowe wykorzystują te same zasoby składników odżywczych co rośliny. Gdyby nie było ameb, które żywią się bakteriami i dostarczają roślinom azot i fosforany, to konkurowałyby ze sobą zbyt zaciekle. Z tych twierdzeń Marc-André Selosse wyprowadził wniosek, że bez ameb nie byłoby roślin.
Inny przykład: rośliny zbudowane są z tkanki przepuszczającej powietrze, która zapewnia przestrzeń dla bakterii: 1 gram liści zawiera 100 milionów bakterii. Ich obecność kieruje funkcjami i rozwojem istot żywych. W roślinach wiążących azot to praca bakterii umożliwia przekształcanie azotu w formie gazu w aminokwasy.
Rolnicy wykorzystują bakterie już od tysięcy lat. Ponadto zwiększa się ilość bakterii w glebie uprawianej. Wyzwaniem jest znalezienie sposobów działania, które mogą zastosować producenci, aby skorzystać z „usług” bakterii bez konieczności robienia specjalizacji z mikrobiologii. Aktywność bakterii nie tylko przyczynia się do powstania składników odżywczych. Wchodzą one również w interakcje z czynnikami chorobotwórczymi i mogą tworzyć mur obronny dla roślin (ochrona fizyczna lub zatruwanie wirusów).
Z kolei uprawa gleby niesie ze sobą pewne utrudnienia. Pług niszczy nici mikoryzowe, które powstają w wyniku symbiozy grzybów i roślin. Miejsce grzybów zajmują wtedy bakterie, które nie mają działania odżywczego. Innym efektem działania pługa jest to, że tworzy „gołą glebę”, która co prawda posiada działanie odchwaszczające, ale wpływa również na florę mikrobiologiczną i ogranicza zasoby tworzenia pokarmów dla grzybów.
Dlatego też Marc-André Selosse zaleca unikanie tworzenia gołej gleby, a nawet wybieranie roślin okrywowych pod kątem ich aktywności mikrobiologicznej. Jego zdaniem należy preferować nawozy organiczne i dopiero kiedy jest to niezbędnie, zastosować nawozy mineralne w drugim przejściu roboczym. Większe wykorzystanie nawozów organicznych – pochodzenia zwierzęcego, ale także ludzkiego – sprzyja grzybom mikoryzowym, podobnie zresztą jak magazynowanie wody i węgla. Są to obecnie dwa bardzo aktualne zagadnienia!
„Czy inokulacja pomaga skorzystać z wydajności grzybów mikoryzowych lub bakterii?”. To jedno z pytań, jakie usłyszeliśmy od publiczności. Marc-André Selosse nie ma w tej kwestii osobistych doświadczeń potwierdzonych empirycznie, tak jak jego przedmówca – Bruno Reinhofer. Jego zdaniem bez potwierdzenia tej tezy metodami naukowymi trudno jest zapanować nad drobnoustrojami w przyrodzie. Jego propozycją jest wybór znanych i sprawdzonych metod uprawowych, które sprzyjają naturalnym procesom lub jak najmniej je zakłócają.
Mechanizmy biologiczne gleb dopiero od niedawna są przedmiotem badań naukowych. Jeśli chodzi o mikroby, to wciąż jest to jeszcze niezapisana tablica, zauważa Selosse. Potrzeba jeszcze sporo wiedzy, bo potencjał jest ogromny. Po chwili dodał: „Gleba funkcjonuje sama z siebie. Musimy tak dopasować nasze działania, abyśmy mogli wykorzystać jej zasoby”.
Wnioski
Nie da się zrezygnować z nawozów azotowych – obojętnie czy to chemicznych, czy organicznych. Nawozy organiczne powodują mniejsze straty, uwalnianie trwa dłużej i jest bardziej rozłożone w czasie. Ale jest też trudniej je zdobyć, zwłaszcza w gospodarstwie czysto uprawowym.
Rozwiązaniem jest zatem rozdzielenie dawki nawozów i zrozumienie mechanizmów symbiozy, jaka zachodzi między roślinami, grzybami i mikroorganizmami obecnymi w naszych glebach. Kiedy te procesy staną się już dla nas oczywiste, zrozumiemy, w jaki sposób możemy wykorzystać bakterie bez prób kontrolowania natury, wychodząc poza to, co konieczne. Kontrola daje poczucie przewidywalności i spokoju. Jednak natura potrzebuje różnorodności!