Zarządzanie substancjami odżywczymi

Inne nawozy organiczne

Nawozy organiczne są wytwarzane z substancji organicznej lub z mieszanin substancji organicznych. Poza nawozami organicznymi pochodzącymi od zwierząt gospodarskich, także z guana ptasiego, należą do nich nawozy zielone, czyli masa organiczna roślin uprawianych w celu przyorania, słoma, komposty, a także torf, węgiel brunatny, stałe odpady organiczne komunalne i przemysłowe, czasami określane jako niekonwencjonalne nawozy organiczne. Niekonwencjonalnymi nawozami organicznymi są uboczne produkty działalności człowieka, czyli odpady i ścieki komunalne oraz przemysłowe, zawierające ilość masy organicznej i składników nawozowych odpowiadającą wymaganiom i ograniczeniom rolniczym i ekologicznym. W zależności od pochodzenia oraz właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych można je stosować do nawożenia gleb w stanie surowym, uszlachetnionym lub przetworzonym. Dla tych nawozów obowiązują normy zawartości metali ciężkich i skażeń sanitarnych.

Ze względu na rodzaj zanieczyszczeń odpady, także ścieki, dzieli się na zawierające głównie zanieczyszczenia organiczne, organiczne i mineralne albo nieorganiczne. Największe znaczenie rolnicze mają ścieki komunalne i z przemysłu rolno-spożywczego, zawierające głównie zanieczyszczenia organiczne.

7.11.1 Resztki pozbiorowe

Pozostałości roślin, resztki pozbiorowe (pożniwne), mogą pełnić bardzo ważne funkcje dla środowiska glebowego i dla przyszłej, trwałej żyzności gleby. Są one źródłem materii organicznej wykorzystywanej do tworzenia próchnicy glebowej, wnoszą do niej składniki pokarmowe i zwiększają aktywność mikroorganizmów glebowych. Przykładem mogą być bardzo wartościowe dla gleby pozostałości roślin bobowatych, które tworzą symbiotyczne układy wiązania azotu atmosferycznego z bakteriami z rodzajów Rhizobium Bradyrhizobium, a także Sinorhizobium. Bakterie te są jednym z ważniejszych czynników wpływających na wzrost i rozwój roślin, a więc i na ich plony, gdyż zaopatrują te rośliny, a w konsekwencji również glebę w azot, czyli najważniejszy pierwiastek wpływający na plon roślin uprawnych.

Wiązanie azotu przez bakterie odgrywa rolę w biologiczno-glebowym cyklu azotu. Szacuje się, że bakterie brodawkowe z rodzajów RhizobiumBradyrhizobium wiążą 200-500 kg N/ha, a wolno żyjące bakterie glebowe, np. Arthrobacter, Azotobacter, Azospirillum, BeijerinckiaPseudomonas — około 5 do 50 kgN/ha rocznie. Resztki roślin bobowatych w istotny sposób pozwalają ograniczać konieczność stosowania nawozów mineralnych i długoterminowo wzbogacają gleby w materiał próchnicotwórczy. Przyorywanie resztek pożniwnych ma bardzo duże znaczenie dla procesów akumulacji związków węgla (próchnicy) i azotu w glebie, lub co najmniej ograniczenia procesów rozkładu próchnicy. W określonych sytuacjach resztki pozbiorowe (w formie mulczu) ograniczają zjawiska erozji wodnej, wietrznej i przesuszania gleby.

Zbieranie i sprzedaż słomy na cele energetyczne nie mieszczą się w zrównoważonym podejściu do żyzności gleby.

7.11.2 Nawozy zielone

Nawóz zielony to świeża masa roślinna bezpośrednio wprowadzana do gleby w celu podniesienia jej żyzności. Na nawóz zielony wykorzystywane są rośliny bobowate, takie jak na przykład koniczyna, lucerna, fasola, wyka, seradela, bobik, łubin czy groch, albo rośliny kapustowate, jak gorczyca, rzepak, a także inne, jak np. facelia, słonecznik, gryka. Nawóz zielony ma za zadanie spełniać takie funkcje jak: wzbogacanie gleby w azot i węgiel, poprawę struktury gleby, podniesienie jej aktywności mikrobiologicznej oraz zmniejszenie zachwaszczenia i erozji gleby poprzez jej pokrycie. Stosowanie nawozów zielonych ma kluczowe znaczenie dla zachowania poziomu próchnicy w glebie i wsparcie jej funkcji z tym związanych (retencja wody, właściwości buforowe, ochrona przed erozją).

7.11.3 Poplony i międzyplony

Zachowaniu bioróżnorodności w miejscu uprawianych roślin oraz intensyfikacji procesów próchnicotwórczych sprzyja uprawa poplonów i międzyplonów. Właśnie one, jak i stosowanie nawozów zielonych, mają ogromne znaczenie dla ochrony jakości gleby i poziomu materii organicznej. Poplony i międzyplony powinny być stosowane przez wszystkie gospodarstwa, a zwłaszcza przez rolników posiadających uprawy na glebach piaszczystych, narażonych na podwyższone ryzyko erozji oraz nie prowadzących chowu zwierząt gospodarskich – w związku z tym nie stosujących – bądź rzadko – obornika lub gnojowicy. Odpowiedni dobór roślin na międzyplon lub poplon może nie tylko zapobiec degradacji gleby, lecz także wzbogacić ją w azot oraz poprawić jej strukturę. Dobry poplon pozostawia po sobie znaczną ilość masy roślinnej, która pomaga odbudować zasoby materii organicznej. Penetracja gleby przez korzenie roślin poplonu prowadzi do jej spulchnienia i poprawy struktury. Szczególnie wartościowe są mieszanki traw lub żyta z roślinami bobowatymi (bobik, łubin, peluszka, wyka). Rośliny te dzięki symbiozie z bakteriami brodawkowymi zwiększają także zawartość azotu w glebie. Cennym gatunkiem jest facelia błękitna, gdyż bardzo szybko rośnie i wytwarza znaczne ilości biomasy. Rzodkiew oleista oraz gorczyca działają dodatkowo fitosanitarnie na glebę. Uprawa międzyplonów po wcześnie schodzących plonach głównych zabezpiecza glebę przed erozją wodną i wietrzną, a także ogranicza rozwój chwastów. Dodatkowo wprowadza do gleby znaczne ilości masy organicznej roślin gatunków nieuprawianych w plonie głównym. Międzyplon poprawia stosunki wodno–powietrzne w glebie, zmniejsza parowanie oraz straty wody, a także wzmaga aktywność mikrobiologiczną, poprawia zdrowotność roślin oraz naturalnie przeciwdziała występowaniu chwastów. Pokrywa roślinna gleby przeciwdziała erozji wietrznej i wodnej. Międzyplon pobiera również dużą ilość składników odżywczych z niższych warstw gleby, co zapobiega ich wymywaniu w głąb gleby i do wód gruntowych. Rozkład resztek roślinnych wzbogaca bioróżnorodność w powierzchniowej warstwie gleby. Do uprawy poplonu ścierniskowego, powinna zostać wybrana roślina o krótkim okresie wegetacyjnym, szybkorosnąca i produkująca duże ilości zielonej masy, przy małych wymaganiach wodnych podczas kiełkowania i wzrostu. Najbardziej rozpowszechnionymi poplonami są: gorczyca biała, facelia, rzodkiew, łubin, bobik, seradela, słonecznik, groch paszowy i żyto.

W czasie całego roku składniki pokarmowe są tracone z gleby m.in. w wyniku wymywania w głąb profilu glebowego i do wód gruntowych oraz spływu powierzchniowego. Intensywność spływu powierzchniowego zależy od nachylenia terenu, natężenia opadów, składu granulometrycznego gleby, sposobu jej uprawy i rodzaju okrywy roślinnej. Spływ powierzchniowy występuje z tym większym natężeniem, im większe jest nachylenie terenu i im mniejsze bariery napotyka woda spływająca z pól. Taką barierę stanowić może właśnie okrywa roślinna. Nawozy naturalne w formie płynnej oraz mineralne nawozy azotowe mogą być stosowane na polach o nachyleniu większym niż 10% (6°), tylko, gdy pola te znajdują się pod okrywą roślinną. Utrzymanie okrywy roślinnej dają rośliny głównego plonu oraz międzyplony, czyli rośliny uprawiane pomiędzy dwoma zasiewami w plonie głównym. Poplony ograniczają wymywania składników nawozowych dzięki ich pobieraniu i wbudowywaniu w swoje tkanki oraz przez mulczowanie powierzchni gleby biomasą międzyplonu w okresie zimy.

W praktyce mogą być uprawiane: wsiewki międzyplonowe, międzyplony ścierniskowe oraz międzyplony ozime. Gatunki oraz ilości i terminy wysiewu roślin, które mogą być uprawiane na terenie całego kraju podano w m.in. publikacji z 2015 r.: „Dobre praktyki rolnicze na obszarach szczególnie narażonych (OSN) na azotany pochodzenia rolniczego” dostępnej w Internecie.

7.11.4 Kompost

Kompost gospodarski – należy do najlepszych nawozów organicznych używanych w rolnictwie. Jego wartość jest oceniana na podstawie składu surowca użytego do jego produkcji oraz procesu kompostowania. Poza obornikiem kompost jest głównym nawozem używanym w rolnictwie ekologicznym jako naturalny środek utrzymujący żyzność gleby. Stosowanie kompostu poprawia właściwości fizyko–chemiczne i biologiczne gleby, podobnie jak obornik. Systematyczne stosowanie kompostu na glebach lekkich może zwiększyć pojemność sorpcyjną, natomiast w glebach ciężkich może poprawić ich strukturę. Kompost znacznie wzbogacił glebę w materię organiczną w wielu dotychczas przeprowadzonych doświadczeniach na całym świecie. Stosowanie kompostu zwiększa również aktywność mikrobiologiczną. Do jego produkcji używane są różne surowce roślinne oraz obornik i odpady z przerobu produktów rolniczych. Zawartość składników odżywczych zależy od użytych substratów i waha się w następujących zakresach: 0,75–1,5% N, 0,25-0,5% P2O5; 0,5-1,0% K2O. Poza głównymi makroskładnikami odżywczymi zawiera też różne ilości innych makro- i mikroelementów oraz, co jest ważne, ze względu na formę azot w nim zawarty nie podlega tak szybkim stratom jak zawarty w oborniku. Pod względem stabilności składników nawozowych, głównie azotu, tempa ich uwalniania i ryzyka dla wód gruntowych, kompost jest najkorzystniejszą formą nawożenia organicznego.

7.11.5 Poferment

Pofermenty z biogazowni są materiałem stosunkowo nowym, ale o ciągle wzrastającym znaczeniu. Przefermentowane substancje (nazywane też pulpą pofermentacyjną, osadem z fermentacji, produktem fermentacji, lub po prostu: pofermentem) są drugim po metanie produktem procesu fermentacji metanowej. Skład chemiczny pofermentu zależy od rodzaju substratów użytych w procesie fermentacji metanowej. Jeśli w procesie fermentacji użyto typowych substratów takich jak: obornik, kukurydza, produkty uboczne z przemysłu rolno spożywczego (odpady z gorzelni, serwatka, wysłodki z buraków cukrowych) – to poferment jest bezpiecznym i bardzo cennym nawozem.