Ще менше мінеральних добрив? Так! Але не за будь-яку ціну
У вересні 2022-го на фермі де ла Люсьєн у Франції відбулися Дні поля на тему «Нові імпульси у живленні рослин та менеджменті ґрунту».
На фермі де ла Люсьєн у департаменті Верхня Марна істотно зменшили дози основних мінеральних добрив. Водночас ретельно відстежували динаміку наявності у ґрунті фосфору та калію. Вирішальною проблемою залишилося забезпечення азотом. Через це на підприємстві повністю змінили технології у рослинництві. Цю тему детально аналізували у низці доповідей під час заходу, що відбувся на фермі де ла Люсьєн.
Ніколя Брутен, президент компанії Yara France, на початку доповіді приділив увагу основним причинам напруженої ситуації на ринку добрив. Свою доповідь він розпочав зі зростання попиту, пов’язаного з економічним підйомом наприкінці кризи через коронавірус. У поєднанні з енергетичною кризою він сягнув наразі історичного рівня. Витрати на виробництво азотних добрив прямо корелюють із вартістю природного газу. Основну складову добрив — аміак — виробляють, синтезуючи газоподібний азот із воднем. Водень утворюється у результаті розкладання молекул метану за високих температур. За словами Ніколя Брутена, метан, що його застосовують як сировину та горючий матеріал, становить від 80 до 90% виробничих витрат на добрива.
Унаслідок енергетичної кризи, яку спричинила війна в Україні, ціна на газ порівняно із 2021 роком зросла удесятеро. Відповідно, ціна на азотні добрива зросла втричі, тож аграрії зменшили їх застосування на 15%. Заводи з виробництва добрив у результаті зниження рентабельності зменшили виробничі обсяги у Європі на 50%. Дефіцит добрив на європейському ринку покривають за рахунок імпорту з країн, де газ коштує дешевше, аніж у Європі.
Нові технології та CO2-нейтральні добрива
На думку Ніколя Брутена, у найближчій перспективі така ситуація не зміниться. Цілком можливі короткочасні перебої з постачанням добрив, особливо у піковий період їх внесення або наприкінці сезону, коли склади майже порожні. Тому Президент Yara France радить ділити закупівлю на окремі частини й обирати такі форми азоту, що легше засвоюються рослинами. Він упевнений, що в такий спосіб господарства можуть заощадити від 10 до 20% добрив. Особливо, якщо точно розраховуватимуть норму внесення. Він також згадав про заплановане на 2023 рік виведення на ринок CO2-нейтральних добрив. Для їх виробництва водень генерують за допомогою систем, у яких використовують продукти гідролізу, а також замість газу застосовують електрику. Щоб це належно працювало і відповідало меті декарбонізації, електрику паралельно слід виробляти на базі відновлюваних джерел. На сьогодні витрати на такі види добрив удвічі або навіть учетверо вищі за добрива, виготовлені у традиційний спосіб. Проте якщо ціни на газ триматимуться на такому високому рівні, ці витрати будуть то меншими, що більші будуть обсяги виробництва. У середньостроковій перспективі Yara планує застосовувати у власній структурі виробництва 30% CO2-нейтральних добрив. Розвиток ринку цього виду добрив, за словами Ніколя Брутена, потребує інтенсивної комунікацї із кінцевими споживачами. Зростання цін на кінцеву продукцію стимулюватиме зменшення використання викопних джерел енергії. Ніколя Брутена запитали, чи можливо використовувати зворотний осмос для отримання рідкого субстрату з дигестату біогазових установок. Відповідаючи на це запитання, він підкреслив, що частка мінерального азоту має зменшитися на користь нових розчинів, які збільшують органічний азот. Проте ці розв’язки ще доведеться віднайти.
Біостимулятори для оптимізації живлення рослин
Ні для кого не секрет, що азот — вирішальний чинник урожайності. Проте слід брати до уваги не лише економічні чинники, а й вплив на довкілля. Аграрний інженер Йозеф Штангль, співробітник HORSCH, на модельному підприємстві AgroVation у чеському Кнежмості упродовж багатьох років намагається отримати 80 ц/га пшениці із вмістом 13% протеїну, вносячи 150 кг азотних добрив. Щоб досягти такого результату, доводиться детально аналізувати сівозміну, перейматися фракціонуванням, добирати форми азотних добрив, вносити мікроелементи, опікуватися мікробіологією. Клієнти у Бразилії досліджують методи, як зменшити сільськогосподарські виробничі витрати, зменшити частоту обробок посівів, шукають альтернативні продукти, аби замінити інсектициди і фунгіциди.
Бразильський фермер Бруно Райнгофер, окрім того, досліджує динаміку біологічної активності своїх ґрунтів, аби підвищити врожайність і зменшити вплив на вітальність рослин. Його підприємство площею 15 000 га розташоване на півдні Бразилії на висоті 860–1120 м над рівнем моря. Частину площ займає лісове господарство. Кількість опадів сягає 1500 мм на рік. На своїх полях фермер збирає два врожаї на рік. На зиму висіває ячмінь та пшеницю, на літо — сою та кукурудзу. Окрім того, наприкінці літа після збирання культури вирощує чорну квасолю. Ґрунти складаються на 65% із глини, на 25% — з мулу і на 10% — із піску. Фермер розробив власну суміш бактерій, яку застосовує вже вісім років. Для цього у своїх лісах відбирає проби гумусу, отримує з них бактерії і вирощує чисту культуру, яку потім вносить на поля. Він має свою виробничу лабораторію для аналізів, щоб контролювати якість власних препаратів. Потрібен певний рівень ноу-хау, щоб керувати всіма параметрами бактеріальної культури (температура, рівень pH, кисень), для живлення якої використовує борошно. Бруно Райнгофер також закуповує окремі мікроорганізми, але завжди висуває умову: постачальник має надати свідоцтво про спосіб і час застосування. Завдяки внесенню на поля культури бактерій пан Бруно наполовину зменшив витрати на добрива. Урожайність трохи зменшилася, але загалом такий підхід позитивно позначився на рентабельності підприємства бразильського аграрія. Публіка спитала фермера, чи сумісний цей метод із засобами захисту рослин? Він пояснив, що в цій ситуації вдається до застережних заходів: висіваючи оброблене фунгіцидами насіння, вносить розчин із бактеріями нижче за посівний горизонт, щоб уникнути контакту бактерій із фунгіцидом. Окрім того, якщо бактерії належної якості, вони сприяють розщепленню гліфосатів. Бруно Райнгофер упевнений, що у європейських кліматичних умовах кожен аграрій лише на власному досвіді свого підприємства може адаптувати подібні методи до відповідних ґрунтово-кліматичних умов та агротехнічних технологій. Його порада: розпочати з невеликих ділянок, щоб винайти оптимальну суміш бактерій, а вже потім крок за кроком збільшувати обсяги застосування.
Спочатку з’ясуй, потім роби
Ми вже усвідомили, що у довгостроковій перспективі сільському господарству доведеться працювати без агрохімії. Доконаний факт, що витрати різко зростають. Бруно Райнгофер розповів про власний досвід на цю тему. Слід пам’ятати, що природа завжди «докладатиме зусиль», аби подолати наш вплив на довкілля і створити різноманіття. Перш ніж встановлювати власні правила, щоб збільшити продуктивність, варто почути, про що сигналізує нам ґрунт. Які розв’язки пропонує нам цей світ, якого ми майже не знаємо: ґрунт і його мікробіологія?
«Не вір очам своїм!» — так розпочав свій виступ ботанік, міколог і ґрунтознавець Марк-Андре Селоссе. Він професор Національного музею природознавства у Парижі, а також Ґданського (Польща) та Кунмінського (Китай) університетів. «Світ населений рослинами і тваринами, але насамперед — мікробами». За словами міколога, чисту культуру мікроорганізмів можливо отримати лише з менш ніж 1% усіх мікробів: «Ми не спроможні бачити бактерії, але можемо краще з ними познайомитися завдяки генетиці». Їх роль є визначальною, особливо, у сільському господарстві.
Ґрунтові бактерії живляться тими самими речовинами, що й рослини. Якби не існувало амеб, вони становили б істотну конкуренцію один для одного. Амеби харчуються бактеріями, вивільняючи для рослин азот і фосфат. Без амеб не існувало б рослинного світу, підсумував Марк-Андре Селоссе.
Інший приклад: рослини мають повітроносну тканину, що є комфортним середовищем для бактерій: один грам листя несе 100 млн бактерій. Її наявність регулює функції та розвиток мікроорганізмів. У рослинах, що здатні утримувати азот, це робота азотфіксуючих мікроорганізмів, які переводять атмосферний азот в аміак.
Фермери використовують бактерії вже протягом тисячоліть. З одного боку, в оброблених ґрунтах кількість мікроорганізмів збільшується. Найбільша складність — віднайти прийоми та підходи, якими могли б послуговуватися виробники, щоб отримувати користь від бактерій, не вивчаючи при цьому мікробіології. У результаті діяльності бактерій утворюються не лише поживні речовини. Бактерії також взаємодіють зі збудниками хвороб і спроможні утворювати для рослин захисний щит (фізичний бар’єр або токсичність вірусу). З іншого боку, обробіток ґрунту порушує баланс. Плуг руйнує нитки мікоризи, що утворюються в результаті симбіозу грибів із рослинами. Бактерії витісняють гриби, але при цьому не відіграють жодної ролі в накопиченні поживних речовин. Іншим ефектом плужного обробітку є «оголення» ґрунту. Для боротьби з бур’янами це, безперечно, плюс, але водночас справляє негативний вплив на мікробіоту ґрунту й обмежує здатність грибів синтезувати поживні речовини. Через це Марк-Андре Селоссе радить уникати «оголення» ґрунту, ба більше, висівати сидерати, що посилити мікробіологічну активність. На його думку, перевагу слід надавати органічним видам добрив і вже потім, за потреби, як друге підживлення застосовувати мінеральні добрива. Часте внесення органічних добрив — тваринного або навіть людського походження — сприяє розвитку мікоризи, так само, як накопичення в ґрунті вологи та вуглецю. Дві надзвичайно актуальні теми!
Від публіки пролунало запитання, чи сприяє інокуляція діяльності мікоризи й чи додає позитивного ефекту від діяльності бактерій. Щодо цього Марк-Андре Селоссе не має практичного досвіду, який є у Бруно Райнгофера. Без підтверджених наукових методів йому складно опановувати мікроорганізми у природі. Його порада — обирати відомі та перевірені агротехнологічні методи, що сприяють природним процесам або принаймні якнайменше їх порушують.
Біомеханічні процеси у ґрунті науковці почали досліджувати лише віднедавна. Стосовно мікроорганізмів, за словами пана Селоссе, цю роботу ще й не розпочинали. Знадобиться багато знань, і потенціал тут неймовірний. Він додав: «Ґрунт функціонує сам по собі. Нам слід оптимізувати процеси у такий спосіб, щоб мати можливість використовувати його ресурси».
Висновок
Неможливо просто відмовитися від азотних добрив — неважливо, хімічного чи органічного походження. Органічні добрива зумовлюють менше втрат поживних речовин, які повільніше вивільнюються і ліпше розподіляються в часі. Але водночас їх складніше дістати, особливо господарствам лише рослинницького напряму. Отже, золота середина: розподіляти норму добрив на кілька внесень, застосовувати добрива різного походження та розуміти механізм симбіозу між рослинами, грибами та мікробіотою ґрунту. Коли ми опануємо ці процеси, зможемо також зрозуміти, як доцільно використовувати бактерії, не намагаючись при цьому надміру контролювати природу. Контроль справляє на нас заспокійливу дію. Але природа потребує різноманіття!